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课件网) 新人教版 选择性必修一 第四章 光 第五节 光的衍射 新课引入 通过前面的学习我们知道,波能够绕过障碍物发生衍射,如水波、声波等。既然光也是一种波,为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射,而且常常说“光沿直线传播”呢? 学习任务一:光的衍射 1.实验演示 学习任务一:光的衍射 1.实验演示 在挡板上安装一个宽度可调的狭缝,缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝,我们看到,当缝比较宽时,光沿着直线通过狭缝,在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹。但是,当缝调到很窄时,尽管亮条纹的亮度有所降低,但是宽度反而增大了,而且还出现了明暗相间的条纹。 一、光的衍射 这表明,光没有沿直线传播,它绕过了缝的边缘,传播到了相当宽的地方。这就是光的衍射现象。 学习任务一:光的衍射 2.光的衍射现象 1.波长一定时,单缝越窄,中央条纹越宽,各条纹间距越大.(衍射越明显) 2.单缝不变时,波长大的中央亮纹越宽,条纹间隔越大(衍射越明显) 3.白光的单缝衍射条纹为中央亮,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近光源的内侧为紫色. 二、单缝衍射条纹 学习任务一:光的衍射 3.单缝衍射图样的规律 干涉:等距的明暗相间的条纹,亮条纹的亮度向两边减弱较慢。 衍射:中央有一条较宽亮条纹,两边是对称明暗相间的条纹,亮条纹的亮度向两边减弱得很快。 (双缝)干涉图样 (单缝)衍射图样 双缝间距越小,条纹间距越大 单缝宽度越小,条纹间距越大 (单色光)波长越小,条纹间距越小 (单色光)波长越小,条纹间距越小 单色光形成明暗条纹,白光形成彩色条纹 单色光形成明暗条纹,白光形成彩色条纹 学习任务一:光的衍射 4.干涉、衍射图样的区别 四、圆孔衍射 学习任务一:光的衍射 5.圆孔衍射实验 新课讲授 学习任务一:光的衍射 5.圆孔衍射实验 孔较大时———屏上出现清晰的光斑 A S 几乎沿直线传播 学习任务一:光的衍射 6.圆孔衍射现象 孔较小时———屏上出现衍射花样(亮暗相间的不等间距的圆环,这些圆环的范围远远超过了光沿直线传播所能照明的范围) 原因:来自单缝或圆孔上不同位置的光,在屏上叠加的结果. 以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆 学习任务一:光的衍射 6.圆孔衍射现象 光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,衍射现象不明显,也可以近似认为光是沿直线传播的。 在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象十分明显,这时就不能说光沿直线传播了 学习任务一:光的衍射 7.光明显衍射的条件 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,历史上曾有一个著名的衍射图样———泊松亮斑. 实验:在光束中放一个不透明圆盘 现象:在不透明圆盘的阴影后面,出现了一个亮斑。 泊松亮斑 中心有小亮斑 拓展1:圆盘衍射 拓展1:圆盘衍射 不同点: ③圆孔衍射的背景是黑暗的,而圆盘衍射图样中的背景是明亮的。 ②圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而增大,圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而减小; 圆孔衍射 圆盘衍射 相同点:均是明暗相间的光环,中心均有亮斑 ①圆孔衍射中心亮斑较大,而泊松亮斑较小; 拓展2:圆孔衍射与圆盘衍射 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. 圆屏衍射 圆孔衍射 钢针的衍射 拓展3:光的衍射现象 1.结构由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器. 2.衍射图样特点与单缝衍射相比,增加条纹个数,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加. 六、衍射光栅 学习任务二:光栅 新课讲授 3.用羽毛做光栅衍射实验 学习任务二:光栅 1818 年 ... ...