歡迎進(jìn)入物理課堂 13 5 光的衍射 教學(xué)目標(biāo) 一 知識(shí)目標(biāo)1 通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察 讓學(xué)生認(rèn)識(shí)光的衍射現(xiàn)象 知道發(fā)生明顯的光的衍射現(xiàn)象的條件 從而對(duì)光的波動(dòng)性有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí) 2 通常學(xué)習(xí)知道 幾何光學(xué) 中所說(shuō)的光沿直線傳播是一種近似規(guī)律 二 能力目標(biāo)1 通過(guò)討論和對(duì)單縫衍射裝置的觀察 理解衍射條件的設(shè)計(jì)思想 2 在認(rèn)真觀察課堂演示實(shí)驗(yàn)和課外自己動(dòng)手觀察衍射現(xiàn)象的基礎(chǔ)上 培養(yǎng)學(xué)生比較推理能力和抽象思維能力 三 德育目標(biāo)通過(guò) 泊松亮斑 等科學(xué)小故事的學(xué)習(xí) 培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)定的自信心 踏實(shí)勤奮的工作態(tài)度和科學(xué)研究品德 教學(xué)重點(diǎn)單縫衍射實(shí)驗(yàn)和圓孔衍射實(shí)驗(yàn)的觀察以及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件 教學(xué)難點(diǎn)衍射條紋成因的初步說(shuō)明 教學(xué)方法1 通過(guò)機(jī)械波衍射現(xiàn)象類(lèi)比推理 提出光的衍射實(shí)驗(yàn)觀察設(shè)想 2 通過(guò)觀察分析實(shí)驗(yàn) 歸納出產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件以及衍射是光的波動(dòng)性的表現(xiàn) 3 通過(guò)對(duì)比認(rèn)識(shí)衍射條紋的特點(diǎn)及變化 加深對(duì)衍射圖象的了解 復(fù)習(xí) 1 什么是波的衍射現(xiàn)象 波饒過(guò)障礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象2 發(fā)生明顯衍射的條件 障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或差不多 水波的衍射 S1 既然光是一種波 為什么我們?nèi)粘Ｉ钪杏^察不到光的衍射現(xiàn)象 而常?？吹降氖枪庋刂本€傳播的呢 光的直線傳播 S 光的衍射 S 單縫衍射條紋 條紋不等間距 中央條紋亮而寬 兩側(cè)條紋較暗較窄 對(duì)稱(chēng)分布 光的衍射 光離開(kāi)直線傳播路徑繞到障礙物陰影里去的現(xiàn)象 衍射時(shí)產(chǎn)生的明暗條紋叫衍射圖樣 光的明顯衍射條件 障礙物或孔的尺寸小于波長(zhǎng)或者和波長(zhǎng)差不多 單縫衍射條紋 單縫不變 波長(zhǎng)越大 衍射越明顯 中央亮紋越寬 波長(zhǎng)一定時(shí) 單縫越窄 現(xiàn)象越明顯 中央亮紋越寬越暗 為什么平時(shí)隔墻可以聽(tīng)見(jiàn)別人的聲音卻看不到人 聲音的波長(zhǎng)比光的波長(zhǎng)大的多 更容易發(fā)生明顯衍射 即更容易繞過(guò)障礙物向前傳播 例1 用單色光分別通過(guò)小圓盤(pán)和小圓孔做衍射實(shí)驗(yàn)時(shí) 它們的特點(diǎn)如何 圓孔衍射 S 圓孔衍射 光直線傳播形成的影 圓屏 圓屏衍射 S 泊松亮斑 在其影子的中心有一個(gè)亮斑 小圓孔做衍射 小圓盤(pán)和小圓孔做衍射圖樣特點(diǎn) 例2 下列現(xiàn)象屬于光的衍射現(xiàn)象的是 A 雨后天空出現(xiàn)絢麗的彩虹B 陽(yáng)光下肥皂膜上的彩色條紋C 太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋D 對(duì)著日光燈從鉛筆縫里看到的彩色條紋E 在兩塊相互壓緊的平行玻璃板面上看到的彩色條紋F 激光防偽商標(biāo)看起來(lái)是彩色的答案 D 比較 雙縫干涉與單縫衍射圖樣 衍射現(xiàn)象和干涉現(xiàn)象條紋的不同點(diǎn)和相同點(diǎn) 相同點(diǎn) 由于光的疊加而產(chǎn)生的 明暗相間的 不同點(diǎn) 雙縫的條紋是等間距的各條紋的亮度差別較小 條紋條數(shù)較多 衍射條紋不等間距 中央條紋亮而寬 兩側(cè)條紋較暗較窄 對(duì)稱(chēng)分布 練習(xí)1 用單色光照射雙縫 在像屏上觀察到明暗相間的干涉條紋 現(xiàn)用遮光板將其中的一個(gè)縫擋住 則像屏上觀察到A 寬度均勻的明暗相間的條紋 B 中央亮而寬 兩邊窄而暗條紋 C 一條亮紋 D 一片亮光 B 2 某同學(xué)以線狀白熾燈為光源 利用游標(biāo)卡尺兩腳間形成的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象后 總結(jié)出以下幾點(diǎn) A 若狹縫與燈絲平行 衍射條紋與狹縫平行B 若狹縫與燈絲垂直 衍射條紋與狹縫垂直C 衍射條紋的疏密程度與狹縫寬度有關(guān)D 衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān) ACD 練習(xí)3 觀察實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題 1 在觀察光的衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中 通過(guò)緊靠眼睛的卡尺測(cè)腳形成的狹縫 觀看遠(yuǎn)處的日光燈管或線狀白熾燈絲 燈管或燈絲都要平行于狹縫 可以看到A 黑白相間的直條紋B 黑白相間的弧形條紋C 彩色的直條紋D 彩色的弧形條紋 C 4 如圖所示是用游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫觀察日光燈光源時(shí)所看到的四個(gè)現(xiàn)象 當(dāng)游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫寬度從0 8mm逐漸變小時(shí) 所看到的四個(gè)圖像的順序是 abcd 補(bǔ)充 衍射光柵 如果增加狹縫的個(gè)數(shù) 衍射條紋寬度變窄 亮度將增加 看課本教材 單色激光束 屏 等間距 雙縫干涉圖樣 圖樣有何特征 S1 S2 亮條紋的中心線 亮條紋的中心線 雙縫 中央亮條紋 明暗相間 雨后出現(xiàn)在天空中的彩虹 花園里噴淋器旁的彩虹 再見(jiàn) 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全