1、本作品版权由冯广雁老师所有,授权予北京校园之星科技有限公司,任何机构或个人均不得擅自复制、传播。本公司热忱欢迎广大一线教师加入我们的作者队伍。有意者请登录高考资源网()版权所有,盗用必究!共2页第2页光的衍射 教案一、教学目标 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、缝宽的定性关系二、教学重点、难点 1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2光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加3正确认识光发生明显衍射的条件三、教学用具 1演示水波衍射现象频率可调的振源,发波水槽及相应配件,水波衍射图样示意挂图2演示光的单缝、圆
2、孔衍射现象光的干涉、衍射演示仪,激光干涉、衍射演示仪(及相关的配件),单丝白炽灯、红灯、蓝色灯,自制的单缝衍射片,光波圆孔衍射管,游标卡尺3演示泊松亮斑,激光发生器,小圆屏 四、教学过程光的干涉现象反映了光的波动性,而波动性的另一特征是波的衍射现象,光是否具有衍射现象呢?演示水波的衍射现象,让学生回答并描述衍射现象的特征,唤起学生对机械波衍射的回忆,然后再举声波的衍射例子指出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障碍物或孔的尺寸跟波长差不多水波、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
3、衍射实验教师用光的干涉、衍射仪做单色光的单缝衍射,或用激光源来做单缝衍射实验实验过程中展示缝较宽时:光沿着直线传播,阴影区和亮区边界清晰;减小缝宽,在缝较狭时:阴影区和亮区的边界变得模糊;继续减小缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区,屏幕上出现明暗相间的衍射条纹(2)简单分析衍射的形成展示衍射现象实验示意图,当光传播到狭缝时,可把狭缝S看成许许多多个点光源,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)中央亮纹宽而亮两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗 (二)光的圆孔衍射圆孔衍射实验:教师用激光干涉衍射仪做圆孔衍射实验,实验过程中
4、展示孔较大时,光沿直线传播,阴影区和亮区边界清晰,逐渐减小圆孔大小,当圆孔减小到一定程度时出现环状明暗相间同心圆的衍射图样 (三)演示:“泊松亮斑”教师向学生指出: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,其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果历史上曾有一个著名的衍射图样泊松亮斑继而教师用激光干涉衍射仪中相应的配件演示“泊松亮斑”实验。五、实际应用例1、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
5、衍射现象D都是光的波动性的表现分析:由于玻璃表面并不十分平整,在两块捏紧的玻璃板之间会形成一层厚度不一致空气薄层,在白炽灯照射下,不同的色光在厚度不同的地方,从空气层的上、下表面反射的光会产生干涉现象,互相叠加的结果形成彩色条纹通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯,不同的色光产生衍射,互相叠加也形成彩色条纹所以C正确,A、B都错干涉和衍射都是光的波动性的表现,D正确答 C、D例2、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?解答:当狭缝较宽,光的波长比缝宽小得多时,只能看到一个亮条,显示光是沿直线传播的当狭缝较窄,可以与光的波长相比时,
6、会产生明显的衍射现象,在屏中央显示一条比光源的真实宽度宽得多的亮条在它两侧对称地排列着亮度比中央亮条较弱的明条纹在照射光波长一定时,狭缝越窄,中央亮条越宽,两侧的亮条离中央亮条越远在狭缝宽度一定时,照射光的波长越长,中央亮条越宽,同样,两侧的亮条离中央亮条也越远 六、课堂小结1光的衍射现象进一步证明了光具有波动性2光的衍射现象是光偏离了直线传播方向绕到障碍物阴影区的现象,衍射光强按一定的规律分布,形成明暗相间的条纹,它的规律与缝宽、孔的大小及光的波长有关3对于光产生明显衍射的条件的认识,从上述的一系列衍射实验虽然单缝、小孔和小圆屏的尺寸比光波大得多,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”