路从脚下走,事从今天做。
5.光的衍射 学案
一、学习目标
1.认识光的衍射现象,进一步的了解光的波动性.
2.理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.
3.正确认识光发生明显衍射的条件.
4..通过学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律.
二、自主性学习
1.光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫 。
2.产生明显衍射现象的条件: 。
3.当光照到不透光的小圆板时,在阴影的中心会出现一个 ,称为 ;照射不透明光屏上开的足够小的圆孔时,在另一屏上会出现 。
三、问题与探究
1.观察水波的衍射现象,回答并描述衍射现象的特征;
2.声波易于发生衍射现象的原因?
3.一切波都能发生衍射,通过衍射把能量传到阴影区域,能够发生明显衍射的条件是:
。
水波、声波都会发生衍射现象,那么光是否也会产生衍射现象?若会产生,那么衍射图样可能是什么样呢?
(一)光的单缝衍射
(1)单缝衍射实验
用光的干涉、衍射仪做单色光的单缝衍射,调节单缝宽度演示,得出下列结果:
缝宽 较宽 较窄 很窄 极窄 关闭
屏上现象 亮线变 、变 并出现 条纹 条纹消失
将实验结果与课本60页的几幅照片比较,总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件: 。
(2)分析衍射的形成.
图1为衍射现象实验示意图,当光传播到狭缝时,可把狭缝S看成许多个点光源,这些点光源发出的光在空间传播相遇叠加决定了屏幕上各点位置的明暗情况.
(3)单缝衍射条纹的特征.(单色光的衍射图样)
①中央亮纹 .
②两侧条纹具有对称性,亮纹较 、较 .
(二)光的圆孔衍射
圆孔衍射实验:用激光干涉衍射仪做圆孔衍射实验,实验中当孔较大时,光
传播,阴影区和亮区边界 ,逐渐减小圆孔大小,当圆孔减小到一定程度时出现的
图样为: 。
(三)泊松亮斑
不只是狭缝和圆孔,各种不同形状的物体都能使光发生衍射,以至使影的轮廓模糊不清,其原因是 的结果.历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑.
阅读课本《科学足迹》。
四、练习题
1.关于衍射,下列说法正确的是( )
A.发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面
B.发生衍射的同时把波源的能量传播到“衍射”区域
C.衍射只有波才能发生
D.只有孔才能发生衍射,一块挡板不可能发生波的衍射
2.关于波的衍射现象,下列说法正确的是( )
A.只有某些波在一定条件下才有衍射现象
B.只有某些波在任何情况下都有衍射现象
C.一切波在一定条件下才有衍射现象
D.一切波在任何情况下都有衍射现象
3.在白炽灯的照射下能从两块捏紧的玻璃板的表面看到彩色条纹,通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹.这两种现象( )
A.都是光的衍射现象.
B.前者是光的色散,后者是光的衍射.
C.前者是光的干涉现象,后者是光的衍射现象.
D.都是光的波动性的表现.
4.用游标卡尺的两测脚形成一条狭缝,当狭缝的宽度不同,或用不同的单色光照射同一个狭缝时,看到的现象有何不同?
五、课堂小结
1.光的衍射现象进一步证明了 .
2.光的衍射现象是光 的现象,衍射光强度按一定的规律分布,形成 的条纹,它的规律与 、 及 有关.
3.对于光产生明显衍射的条件的认识,上述的一系列衍射实验中虽然单缝、小孔和小圆屏的尺寸比光波大得多,但仍能看到极好的衍射现象,只是缝或孔的尺寸越小,衍射现象越明显,即障碍物尺寸是波长几百倍时,对光波来说,仍可认为衍射条件中的“差不多”.