2019-2020年高三物理《光的干涉和衍射》导学案

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1、2019-2020年高三物理《光的干涉和衍射》导学案【学习目标】1.知道光的干涉现象和光的衍射现象，并知道从光的干涉现象和衍射现象说明光是一种波。2.理解双缝干涉现象是如何产生的，并能判断出何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。3.理解光产生明显衍射现象的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系。4.掌握干涉现象和衍射现象的应用。【学习重点和难点】1.知道决定干涉条纹间距的条件，认识出现亮条纹和暗条纹的位置特点。2.薄膜干涉的现象分析。【使用说明及学法指导】本学案包括《光的干涉》和《光的衍射》两节课的内容。建议第一课时教师先对本学案的重点和难点知识进行分析疏理，指导

2、学生认真阅读教材，初步理解本学案的有关知识，第二、三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。【文本研读案】一、知识点一、光的干涉现象1.杨氏双缝干涉(1)1801年，英国物理学家______________成功地观察到了光的干涉现象。杨氏实验证明，光的确是一种________波。（2）双缝干涉实验：如图所示，让一束平行的相干光投射到一个有两条狭缝的挡板上，狭缝相距很近，这时在挡板后面的屏上就可以观察到____________________的条纹。（3）明暗条纹出现的现象分析：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________倍时(即恰好

3、等于波长的________倍时)，两列光波在这点的振动总是________，这里出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________倍时，两列光波在这点的振动总是________，这里出现暗条纹。明条纹出现的条件：路程差d=（n=0、1、2、3……）暗条纹出现的条件：路程差d=（n=0、1、2、3......）（4）双缝干涉相邻明条纹（或暗条纹）中心间距的计算公式：△x=_______________。其中，l是_____________________________________________，d是_________________

4、__________,λ是__________________________。用单色光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹。如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将____________；如果增大双缝与屏之间的距离，则屏上的干涉条纹的间距将____________；如果将红光改为紫光做双缝干涉实验；则屏上的干涉条纹的间距将____________。(5)双缝干涉图样小结：单色光：中央为　______条纹，两边为等间距对称分布　_______________条纹，且____条纹的宽度大。白光：中央为　______条纹，两边为等间距分布的_______

5、_条纹，且最靠近中间亮纹的是________色条纹。2.薄膜干涉（1）薄膜干涉的成因：由薄膜的_____、_____表面反射的两列光波叠加而形成。（2）薄膜干涉的图样：单色光照射形成________________的条纹，白光照射形成_______条纹。(3)薄膜干涉的生活实例及应用：a.液膜干涉：肥皂液膜上形成__________方向的彩色条纹。b.气膜干涉：检查光学平面的平整程度。待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜，用单色光进行照射，入射光从空气膜的______、_________表面反射出两列光波，形成干涉条纹，待检平面若是平整的，空气膜厚度相同的各

6、点就位于一条直线上，各条干涉条纹是　_____　的直线；反之，干涉条纹有　_______　现象。二、光的衍射现象1.光的衍射：光在遇到障碍物时，能够绕过障碍物而照射到阴影区域的现象叫做光的________。2.产生明显光的衍射现象的条件：障碍物、小孔或狭缝的尺寸与光的波长_________，或者比光的波长______时，光才能产生明显的衍射现象。通常情况下，光的波长很小，而一般障碍物的尺寸__________光的波长，故观察不到明显的衍射现象，可以近似认为光是沿直线传播的。3.单缝衍射：（1）现象成因：光绕过障碍物后变成无数束光波在光屏干涉形成。（2）单色光

7、的衍射条纹：中央是最宽的______条纹，两侧为　___　间隔的　______　的条纹，波长越长，中央条纹宽度__________，缝的宽度越小，中央条纹的宽度___________。（3）白光的衍射条纹：中央是最宽的_________条纹，两侧为　____　间隔的　_____　条纹，最靠近中央的是______光，最远离中央的是_________光。【课内探究案】1.探究一、如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心(即P1到S1、S2的光程差为一个波长)，现换用

8、波长为400nm的紫光源照射单缝，请通过计算分析，p