让实验事实说话话外音 一百多年里,虽然也有科学家在各种实验中发现了疑点,但由于证据不充分,没有人能够公开质疑牛顿的结论。鉴于不断有实验现象与牛顿学说相抵触,1818年,法国巴黎科学院召集了当时最著名的科学家们,开展了一次悬赏征文大赛,希望发现优秀的人才来证明牛顿是正确的. ?????????????????菲涅尔:我支持光是波。提交的应征论文是用半波法定量地计算了圆孔、圆板等形状的障碍物产生的衍射花纹,这是我的理论和对于实验的说明。(展示论文)。 泊松:(他读完这篇论文后,显得非常不安), 我不相信我信奉了这么多年的“真理”居然是有问题的, (再一次拿起纸和笔,对菲涅耳的论文进行了更加严格的审查) 我一定要找到菲涅耳的错误,证明牛顿是正确的!嗬,真感谢我精湛的数学知识,?用波动理论推出。当一束光线照射到一个大小合适的圆盘时,对于一定的波长,在适当的距离上。圆盘黑影的中心会出现一个亮斑。这怎么可能!黑影中心是不可能有亮斑的,(把论文退给菲涅耳)菲涅耳: (仔细地看完泊松的推理,顿时感觉所有的信念在一刹那间被彻底摧垮了,他绝望地瘫倒在沙发上,面色苍白,一脸绝望)我所有的努力似乎都付诸东流了 阿拉果轻声对他说:“不如我们试一试?万一真的有亮斑呢?” 菲涅尔 “怎么可能!这太荒谬了!黑影中间怎么可能出现亮斑?不用白费力气了……”(菲涅耳依然心如死灰)阿拉果 “试试吧,万一真的有呢?”(目光坚定而真诚) 菲涅尔“好吧。”(鼓励起了作用,菲涅耳摆弄起了实验仪器) (在一间黑漆漆的暗室里,一束亮光穿透黑暗,照射在一块圆盘上,不远处的墙壁上出现了一个圆形的黑影,然而,就在黑影的中央)?? 奇迹出现了!“亮斑!亮斑!” (兴奋地大喊起来,简直不敢相信自己的眼睛), “快看啊,黑影中心真的有一个亮斑!” 一个简单的实验推翻了牛顿的定论,一个小小的亮斑实验让人们信奉了上百年的科学体系瞬间土崩瓦解!
课件28张PPT。 《鹿柴》
唐·王维
空山不见人,
但闻人语响 返景入深林,
复照青苔上。 水波、声波都会发现衍射现象。
那么,光也会产生衍射现象吗?光的衍射人教版选修3—4高二年级科学的足迹……………菲涅尔 科学微剧场
让实验说话---------泊松亮斑的故事阿拉果泊松 演示实验一
激光、 小黄豆“泊松亮斑”实验
泊松亮斑证明光是一种波 演示实验二:
头发丝的衍射一、光的衍射1、定义:光离开直线传播路径绕到障碍物阴 影里去的现象叫做光的衍射现象。 在障碍物(或孔)的尺寸接近波长或比波长还要小的时候衍射现象就十分明显,出现明显的衍射现象。二、发生明显的衍射现象的条件2、一切波都能衍射. 探究一:单缝衍射的规律点亮红灯
用二种宽度不同的单缝光具观察红灯。第一、三组:
在纸上用红色水彩笔画出二种不同缝宽时红光的衍射图样
?
点亮红灯和蓝灯
用同一宽度的单缝光具观察红灯与蓝灯.第二、四组:
在纸上用红、蓝二色水彩笔分别画出同一缝宽时红灯与蓝灯的衍射图样。单缝衍射规律:(1)、波长一定时,单缝越窄,中央亮条纹越宽, 各条纹间距越大.(衍射越明显)
亮条纹亮度向两边逐渐减弱。
(2)、单缝宽不变时,波长大的中央
亮纹宽,条纹间隔越大(衍射越明显) 点亮白炽灯
用单缝光具观察白炽灯。
1、通过狭缝观察白炽灯会看到什么现象?
思考:2、衍射条纹最外侧是什么颜色?
最内侧是什么颜色? (3)、 中央亮条纹:
中心白色
两侧红色
其他亮条纹:
外侧红色
内侧紫色
条纹图样的特征(1)、中央亮纹宽而亮.(2)、两侧条纹具有对称性,
明暗相间且不等距。亮度逐渐减弱。《一》、单缝衍射《二》:圆孔衍射 探究分析: 小组讨论,得出结论。
并用红笔画下小孔衍射图样。
光通过狭缝绕向左右两侧,光通过小孔将绕向哪里?探究二
猜想:正方形正六边形圆孔(1)、中间较亮,周围明暗相间的圆环,
且亮度逐渐变小(2 )、孔越小衍射越显著,条纹间距越大。条纹特点衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。分为透射光栅和反射光栅。
《三》衍射光栅 织物细孔光栅的衍射: 探究三:
拿出自己的纱巾、丝袜看
红灯、蓝灯、白色灯
选出自己看到的衍射形状。 带状星光状 十字状水窝状 爆炸状四、衍射与艺术激光衍射板 将激光变成一种艺术课
外
作
业研
究
性
学
习 研究性学习(一):
让眼透过小孔看太阳的衍射像,
以太阳的像为中心有无数根细而短小的彩色光芒射向四方,彩色的衍射斑线分布在同心圆的圆周,里呈蓝紫色,外呈红黄色。
孔越小,色彩越浓艳;孔越大,色彩越淡薄。有时还能看见条状间隔鲜明的彩色衍射斑块。 用纱巾或其他薄如蝉翼的细密织物,在夜间隔纱观看远处的电灯,可以看见以灯为中心十字光芒,长长的射向四方。
将作品上传到班级群里
欣赏学生镜头蒙纱的摄影照片:课外研究性学习(二)
翎毛光栅的衍射 课外研究性学习(三) 找一根鸡翅膀上的白色羽毛。白天隔着羽毛观太阳,白天隔羽毛观看太阳,见七色光芒按三行(或五行)十字形向外四射。晚上拿羽毛去看1m外的白炽灯,可以观察到衍射图样。晚上看(一米外)白炽电灯,在衍射花样的位置上,出现了略带彩色的如同灯丝一样的衍射图样 辩证的思维---科学的素养 孔或缝越小,衍射越显著;条纹间距大。
但增大衍射条纹间距是以降低亮度为代价的。 光沿直线传播只是一个近似的规律。
1、单缝衍射2、圆孔衍射3、泊松亮斑一、光的衍射 小结:二.发生明显衍射条件:三、衍射现象四、衍射现象与艺术设计1、定义:2、3、