13.5 光的衍射现象
三维教学目标
1、知识与技能
（1）认识光的衍射现象，使学生对光的波动性有进一步的了解；
（2）了解光产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系。
2、过程与方法
（1）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力；
（2）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力。
3、态度、情感、价值观
（1）通过对“泊松亮斑”的讲述，使学生认识到任何理论都必须通过实践检验，实验是检验理论是否正确的标准。
教学重点：通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性；光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加。
教学难点：正确认识光发生明显衍射的条件；培养学生动手实验能力，教育学生重视实验，重视实践。
教学过程：
第五节 光的衍射现象
1、常见的衍射现象有那些？
小孔衍射、小屏衍射、单缝衍射、边缘衍射。
例1：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，观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(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.彩色的弧形条纹
例2：在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时( ) A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D.屏上无任何光亮
2、为什么平时很难见到光的衍射现象？
（发生衍射现象的条件）因为发生明显衍射现象的条件为：逢、孔、障碍物的尺度与波长接近时。由于光的波长很短，所以生活中很难看到光的衍射现象。
例1：如图4-2所示，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图案.其中图A是光的_____(填“平行”或“衍射”)图象，由此可判断出图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。
3、什么是“泊松亮斑”？
谁提出了“泊松亮斑”？提出的目的是什么？谁证实了“泊松亮斑” 的存在？你从中能体会到什么？
著名数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出：把一各不透光的小圆盘放在光束中，在小圆盘后方的光屏上，圆盘阴影中央出现一个亮斑。后人称此亮斑为泊松亮斑。泊松指望这一预言能推翻光的波动学说，因此他要求菲涅耳做实验。菲涅耳接受挑战，他完成了实验，证实了这一亮斑的存在。
4、你能解释光学显微镜的放大率为什么会受到限制吗？
（1）人眼最小分辨距离约为0.2mm
（2）由于人视网膜宽度有限，为增加放大率就应物镜及目镜的孔径。当孔径小到一定程度可见光将发生衍射，在这种情况下再增大放大率已不能提高清晰度。所示光学显微镜的放大率受到限制。只能达到上千倍。
（3）为避免上述现象就必须降低光的波长，人眼就无法识别且有害。必须进行光电转换。这就是光电显微镜。
5、你能解释交通灯为什么用红、黄两色作为安全信号吗？为避免云雾小水滴阻挡光的传播（红光波长长易发生衍射）
例1：有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间有很好的视力，其原因是（ ） A.不需要光线，也能看到目标 B.自身眼睛发光，照亮搜索目标 C.可对红外线产生视觉 D.可对紫外线产生视觉
课件32张PPT。第五节 光的衍射复习:1.什么是波的衍射现象?
波饶过障碍物继续向前传播的现象
2.发生明显衍射的条件?
障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多水波的衍射S1 既然光是一种波,为什么我们日常生活中观察不到光的衍射现象,而常常看到的是光沿着直线传播的呢?光的直线传播S光的衍射S单缝衍射条纹条纹不等间距，
中央条纹亮而宽，
两侧条纹较暗较窄，对称分布光的衍射 光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。衍射时产生的明暗条纹叫衍射图样。光的明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸小于
波长或者和波长差不多。单缝衍射条纹单缝不变，波长越大，衍射越明显，
中央亮纹越宽波长一定时，单缝越窄，
现象越明显，中央亮纹越宽越暗为什么平时隔墙可以听见别人的声音却看不到人？声音的波长比光的波长大的多，更容易发生明显衍射，即更容易绕过障碍物向前传播。例1：用单色光分别通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，它们的特点如何？圆孔衍射S圆孔衍射光直线传播形成的影（圆屏）圆屏衍射S泊松亮斑在其影子的中心有
一个亮斑小圆孔做衍射小圆盘和小圆孔做衍射图样特点例2：下列现象属于光的衍射现象的是： A.雨后天空出现绚丽的彩虹
B.阳光下肥皂膜上的彩色条纹
C.太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹
D.对着日光灯从铅笔缝里看到的彩色条纹
E.在两块相互压紧的平行玻璃板面上看到的彩色条纹
F.激光防伪商标看起来是彩色的
答案：D比较:双缝干涉与单缝衍射图样衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点：相同点：由于光的叠加而产生的，明暗相间的。
不同点：双缝的条纹是等间距的各条纹的亮度差别较小，条纹条数较多。
衍射条纹不等间距，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布
练习1 用单色光照射双缝，在像屏上观察到明暗相间的干涉条纹，现用遮光板将其中的一个缝挡住，则像屏上观察到
A、宽度均匀的明暗相间的条纹。
B、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。
C、一条亮纹。
D、一片亮光。【B】2.某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：
A.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行
B.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直
C.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关
D.衍射条纹的间距与光的波长有关【ACD】练习3：观察实验回答下列问题1.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,观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(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.彩色的弧形条纹.【C】4.如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个现象.当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的顺序是 .abcd补充：衍射光栅如果增加狭缝的个数，衍射条纹宽度变窄，亮度将增加。
看课本教材
单色激光束屏等间距双缝干涉图样图样有何特征？S1S2亮条纹的中心线亮条纹的中心线双缝中央亮条纹明暗相间雨后出现在天空中的彩虹花园里喷淋器旁的彩虹
