度越小.
自主学目标 （3）用不同颜色的光做实验时，得到的衍射图样不一样，1. 通过观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点. 波长越大，孔越小，中央圆形亮斑的直径越大. 2. 知道产生明显衍射现象的条件. （4）用白光做小孔衍射实验时，中央是白色亮斑，周围是知识点归纳 彩色同心圆环. 一、光的衍射 3. 圆盘衍射
1. 衍射现象：光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有① （1）圆盘衍射图样是圆盘后面是阴影，圆盘边缘模糊，阴第五节 光的衍射
传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到② 的地方的现象. ① 2. 单缝衍射图样特点：衍射条纹是一些③ 的条纹，中央为④ 条纹，最宽、最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度⑤ ，亮度⑥ . 3. 小孔衍射图样特点：明暗相间的⑦ 的条纹，中央为⑧ .
4. 泊松亮斑：用平行光照射一个不透明的小圆盘时，在圆
盘阴影中心出现一个亮斑，称为泊松亮斑.
5. 产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比⑨
小或跟⑩ 差不多. 二、衍射光栅 1. 结构：光学仪器.
2. 衍射图样特点：与单缝衍射图样相比，衍射条纹的宽度 重难点解析
一、衍射现象的实质
衍射现象的实质是光波发生干涉的结果. 当光源发出的光照射到小孔或障碍物时，小孔的边缘可以看成许多点光源，这些光源是相干光源，发出相干光，形成明暗相间的条纹.
二、三种衍射图样的特征 1. 单缝衍射：
(1)用光照射足够窄的狭缝时，才能够发生衍射现象. (2)当缝变窄时，衍射图样分布的范围变大，但亮条纹的亮度变暗.
(3)中央亮条纹的宽度及条纹间距与入射光的波长有关，波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度和条纹间距变大. (4)用白光做单缝衍射实验时，中央亮条纹是白色，两边是彩色条纹，内边缘为紫色，外边缘为红色. 2. 圆孔衍射
（1）用光照射圆孔时，在圆孔的尺寸由较大逐渐减少的过程中，光屏上先后看到不同的现象：与圆孔等大的圆形亮斑（光的直线传播）→光源的相（小孔成像）→明暗相间的圆环（衍射现象），只有当孔足够小时，才能够发生衍射现象.
（2）圆孔衍射图样中央是大而且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，离圆心越远，亮条纹越弱，宽
影外面有不等间距明暗相间的圆环，在阴影的最中央有一个小的亮斑(泊松亮斑). （2）圆盘衍射图样中的亮环或暗环间距随着圆盘半径的增加而减少. 例1 ．对于光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是( )
A ．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象
B ．光的衍射现象是光波相互叠加的结果 C ．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论 D ．光的衍射现象说明了光具有波动性
【解析】光的干涉现象和衍射现象无疑说明了光具有波动性，而小孔成像说明光沿直线传播，而要出现小孔成像，孔不能太小，光的直线传播规律只是近似的，只有在光波长比障碍物小的情况下，光才可以看做是直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象，故上述选项中正确的是A 、B 、D 。 【答案】 A、B 、D
例2 在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是( )
A ．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄 B ．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄
C ．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D ．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽 【解析】 当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距
越大；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，故选项A 、C 、D 正确。 【答案】 A、C 、D
例3 可见光在空气中波长范围是4400 Å到7700 Å，即
4.4×10－4 mm 到7.7×10－4
mm ，下面关于光衍射条件的说法正确的是( )
A ．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时，才能观察到明显的衍射现象
B ．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到0.4 mm 以下时，通过它观察到线状白炽灯丝，有明显的衍射现象
C ．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到0.2 mm 以下时，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍射现象
D ．光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟波长差不多时才能观察到光的衍射
【解析】 实验证明，卡尺两脚间的狭缝小到0.4 mm 以下时，通过它观察线状白炽灯丝，有明显的衍射现象，而当狭缝过小时，因通过的光线太暗，无法看到明显的衍射现象，而狭缝太大，因不满足衍射条件而无明显衍射现象，正确选项为B 。 【答案】 B
新课标检测
1．一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现亮、暗相间的干涉条纹，现将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到( )
A ．与原来相同的亮暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些
B ．与原来不相同的亮暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些
C ．只有一条与缝宽对应的明条纹 D ．无条纹，只存在一片红光
2．下列关于单色光的单缝衍射图样的说法中正确的有( )
A ．它同双缝干涉的图样完全相同 B ．亮条纹的宽度不同，但亮度相同 C ．亮条纹的宽度相同，但亮度不同
D ．亮条纹的宽度和亮度均不相同，且中间亮纹最宽最亮
3．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.02 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是( )
A ．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显 B ．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显 C ．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强 D ．以上现象都不会发生
4．如图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹) 。则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(
)
A ．红黄蓝紫 B ．红紫蓝黄 C ．蓝紫红黄 D ．蓝黄红紫
5．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下( )
A ．只有波长较短的一部分光才能到达地面 B ．只有波长较长的一部分光才能到达地面 C ．只有频率较大的一部分光才能到达地面 D ．只有频率较小的一部分光才能到达地面 6. 关于衍射的下列说法中正确的是：（ ）
A 、衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果 B 、从双缝干涉中也存在折射现象
C 、一切波都很容易发生明显的衍射现象
D 、影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 7. 关于光的衍射现象，下面说法正确的是（ ） A 、红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条纹 B 、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹
C 、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射 D 、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射 8．如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片．
(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系．
(2)试说明照片(4)中中央条纹的颜色及成因．
课时训练
1. 日出和日落时, 太阳看起来特别红, 关于其原因的说法正确的是 ( )
A. 红光沿直线传播 B. 红光的波长最长
C. 空气分子对红光散射得最少 D. 红光的衍射现象最明显 2．某同学以线状白炽灯为光源，利用单缝衍射观察衍射条纹，以下结论正确的是 ( )
A ．若狭缝与灯泡平行，则衍射条纹与狭缝平行 B ．若狭缝与灯泡垂直，则衍射条纹与狭缝垂直 C ．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关
D ．衍射条纹的疏密程度与光的波长有关 3．关于衍射，下列说法正确的是( )
A ．衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果 B ．双缝干涉中也存在衍射现象
C ．一切波都很容发生明显的衍射现象
D ．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 4．用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是 ( )
A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的 B．中央均为亮点的同心圆形条纹
C．中央均为暗点的同心圆形条纹 D ．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的 5．单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都是明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )
A ．干涉、衍射条纹间距都是均匀的 B ．干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C ．干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀 D ．干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀 6．如图(a)所示是做双缝干涉实验的示意图。先做操作1：用两块不同颜色的滤光片分别挡住双缝屏上下两半Ⅰ和Ⅱ；接着再做操作2：用不透明的挡板挡住b 缝。若两块滤光片一块是红色，一块是蓝色，则(
)
A ．完成操作1后，光屏上出现的是图(b)图案，且甲
是红色条纹，乙是蓝色条纹
B ．完成操作1后，光屏上出现的是图(c)图案，且丙是蓝色条纹，丁是红色条纹
C ．完成操作2后，光屏上出现的是图(b)图案，且甲是蓝色条纹，乙是红色条纹
D ．完成操作2后，光屏上出现的是图(c)图案，且丙是红色条纹，丁是蓝色条纹
7．在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝) ，可以看到( )
A ．黑白相间的直条纹 B ．黑白相间的弧形条纹 C ．彩色的直条纹 D ．彩色弧形条纹
8. 抽制细丝时可用激光监控其粗细, 如图所示, 激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄
缝规律相同, 则以下说法正确的是
( )
A. 这是利用光的干涉现象 B. 这是利用光的衍射现象
C. 如果屏上条纹变宽, 表明抽制的丝粗了 D. 如果屏上条纹变宽, 表明抽制的丝细了
9．如图所示，A 、B 两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图A 是光的________(填“干涉”或“衍射”) 图像。由此可以判断出图A 所对应的圆孔的孔径________(填“大于”或“小于”) 图B 所对应的圆孔的孔径。
10．分析以下现象产生的原因：
(1)通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光； (2)菜汤上的油花呈现彩色；
(3)隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围辐射彩色的光芒；
(4)光线照在花布上，可以看见花布上的图样．
11．让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光) 。
度越小.
自主学目标 （3）用不同颜色的光做实验时，得到的衍射图样不一样，1. 通过观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点. 波长越大，孔越小，中央圆形亮斑的直径越大. 2. 知道产生明显衍射现象的条件. （4）用白光做小孔衍射实验时，中央是白色亮斑，周围是知识点归纳 彩色同心圆环. 一、光的衍射 3. 圆盘衍射
1. 衍射现象：光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有① （1）圆盘衍射图样是圆盘后面是阴影，圆盘边缘模糊，阴第五节 光的衍射
传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到② 的地方的现象. ① 2. 单缝衍射图样特点：衍射条纹是一些③ 的条纹，中央为④ 条纹，最宽、最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度⑤ ，亮度⑥ . 3. 小孔衍射图样特点：明暗相间的⑦ 的条纹，中央为⑧ .
4. 泊松亮斑：用平行光照射一个不透明的小圆盘时，在圆
盘阴影中心出现一个亮斑，称为泊松亮斑.
5. 产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比⑨
小或跟⑩ 差不多. 二、衍射光栅 1. 结构：光学仪器.
2. 衍射图样特点：与单缝衍射图样相比，衍射条纹的宽度 重难点解析
一、衍射现象的实质
衍射现象的实质是光波发生干涉的结果. 当光源发出的光照射到小孔或障碍物时，小孔的边缘可以看成许多点光源，这些光源是相干光源，发出相干光，形成明暗相间的条纹.
二、三种衍射图样的特征 1. 单缝衍射：
(1)用光照射足够窄的狭缝时，才能够发生衍射现象. (2)当缝变窄时，衍射图样分布的范围变大，但亮条纹的亮度变暗.
(3)中央亮条纹的宽度及条纹间距与入射光的波长有关，波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度和条纹间距变大. (4)用白光做单缝衍射实验时，中央亮条纹是白色，两边是彩色条纹，内边缘为紫色，外边缘为红色. 2. 圆孔衍射
（1）用光照射圆孔时，在圆孔的尺寸由较大逐渐减少的过程中，光屏上先后看到不同的现象：与圆孔等大的圆形亮斑（光的直线传播）→光源的相（小孔成像）→明暗相间的圆环（衍射现象），只有当孔足够小时，才能够发生衍射现象.
（2）圆孔衍射图样中央是大而且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，离圆心越远，亮条纹越弱，宽
影外面有不等间距明暗相间的圆环，在阴影的最中央有一个小的亮斑(泊松亮斑). （2）圆盘衍射图样中的亮环或暗环间距随着圆盘半径的增加而减少. 例1 ．对于光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是( )
A ．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象
B ．光的衍射现象是光波相互叠加的结果 C ．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论 D ．光的衍射现象说明了光具有波动性
【解析】光的干涉现象和衍射现象无疑说明了光具有波动性，而小孔成像说明光沿直线传播，而要出现小孔成像，孔不能太小，光的直线传播规律只是近似的，只有在光波长比障碍物小的情况下，光才可以看做是直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象，故上述选项中正确的是A 、B 、D 。 【答案】 A、B 、D
例2 在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是( )
A ．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄 B ．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄
C ．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D ．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽 【解析】 当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距
越大；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，故选项A 、C 、D 正确。 【答案】 A、C 、D
例3 可见光在空气中波长范围是4400 Å到7700 Å，即
4.4×10－4 mm 到7.7×10－4
mm ，下面关于光衍射条件的说法正确的是( )
A ．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时，才能观察到明显的衍射现象
B ．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到0.4 mm 以下时，通过它观察到线状白炽灯丝，有明显的衍射现象
C ．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到0.2 mm 以下时，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍射现象
D ．光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟波长差不多时才能观察到光的衍射
【解析】 实验证明，卡尺两脚间的狭缝小到0.4 mm 以下时，通过它观察线状白炽灯丝，有明显的衍射现象，而当狭缝过小时，因通过的光线太暗，无法看到明显的衍射现象，而狭缝太大，因不满足衍射条件而无明显衍射现象，正确选项为B 。 【答案】 B
新课标检测
1．一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现亮、暗相间的干涉条纹，现将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到( )
A ．与原来相同的亮暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些
B ．与原来不相同的亮暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些
C ．只有一条与缝宽对应的明条纹 D ．无条纹，只存在一片红光
2．下列关于单色光的单缝衍射图样的说法中正确的有( )
A ．它同双缝干涉的图样完全相同 B ．亮条纹的宽度不同，但亮度相同 C ．亮条纹的宽度相同，但亮度不同
D ．亮条纹的宽度和亮度均不相同，且中间亮纹最宽最亮
3．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.02 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是( )
A ．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显 B ．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显 C ．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强 D ．以上现象都不会发生
4．如图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹) 。则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(
)
A ．红黄蓝紫 B ．红紫蓝黄 C ．蓝紫红黄 D ．蓝黄红紫
5．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下( )
A ．只有波长较短的一部分光才能到达地面 B ．只有波长较长的一部分光才能到达地面 C ．只有频率较大的一部分光才能到达地面 D ．只有频率较小的一部分光才能到达地面 6. 关于衍射的下列说法中正确的是：（ ）
A 、衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果 B 、从双缝干涉中也存在折射现象
C 、一切波都很容易发生明显的衍射现象
D 、影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 7. 关于光的衍射现象，下面说法正确的是（ ） A 、红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条纹 B 、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹
C 、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射 D 、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射 8．如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片．
(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系．
(2)试说明照片(4)中中央条纹的颜色及成因．
课时训练
1. 日出和日落时, 太阳看起来特别红, 关于其原因的说法正确的是 ( )
A. 红光沿直线传播 B. 红光的波长最长
C. 空气分子对红光散射得最少 D. 红光的衍射现象最明显 2．某同学以线状白炽灯为光源，利用单缝衍射观察衍射条纹，以下结论正确的是 ( )
A ．若狭缝与灯泡平行，则衍射条纹与狭缝平行 B ．若狭缝与灯泡垂直，则衍射条纹与狭缝垂直 C ．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关
D ．衍射条纹的疏密程度与光的波长有关 3．关于衍射，下列说法正确的是( )
A ．衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果 B ．双缝干涉中也存在衍射现象
C ．一切波都很容发生明显的衍射现象
D ．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 4．用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是 ( )
A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的 B．中央均为亮点的同心圆形条纹
C．中央均为暗点的同心圆形条纹 D ．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的 5．单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都是明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )
A ．干涉、衍射条纹间距都是均匀的 B ．干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C ．干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀 D ．干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀 6．如图(a)所示是做双缝干涉实验的示意图。先做操作1：用两块不同颜色的滤光片分别挡住双缝屏上下两半Ⅰ和Ⅱ；接着再做操作2：用不透明的挡板挡住b 缝。若两块滤光片一块是红色，一块是蓝色，则(
)
A ．完成操作1后，光屏上出现的是图(b)图案，且甲
是红色条纹，乙是蓝色条纹
B ．完成操作1后，光屏上出现的是图(c)图案，且丙是蓝色条纹，丁是红色条纹
C ．完成操作2后，光屏上出现的是图(b)图案，且甲是蓝色条纹，乙是红色条纹
D ．完成操作2后，光屏上出现的是图(c)图案，且丙是红色条纹，丁是蓝色条纹
7．在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝) ，可以看到( )
A ．黑白相间的直条纹 B ．黑白相间的弧形条纹 C ．彩色的直条纹 D ．彩色弧形条纹
8. 抽制细丝时可用激光监控其粗细, 如图所示, 激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄
缝规律相同, 则以下说法正确的是
( )
A. 这是利用光的干涉现象 B. 这是利用光的衍射现象
C. 如果屏上条纹变宽, 表明抽制的丝粗了 D. 如果屏上条纹变宽, 表明抽制的丝细了
9．如图所示，A 、B 两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图A 是光的________(填“干涉”或“衍射”) 图像。由此可以判断出图A 所对应的圆孔的孔径________(填“大于”或“小于”) 图B 所对应的圆孔的孔径。
10．分析以下现象产生的原因：
(1)通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光； (2)菜汤上的油花呈现彩色；
(3)隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围辐射彩色的光芒；
(4)光线照在花布上，可以看见花布上的图样．
11．让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光) 。