4.5 光的衍射学案 【学习目标】 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． 【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．正确认识光发生明显衍射的条件． [预习案]1先通读教材，完成助读，熟记并理解基本知识，再完成检测；2独立完成，用时20分钟 一、教材助读 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。 问题1：什么是波的衍射现象？ 问题2：能发生明显的衍射现象的条件是什么？ 问题3：我们常说“光沿直线传播”，那么光是否会产生衍射现象？为什么生活中我们观察不到光的衍射呢？ 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 。 二、预习自测 1．关于衍射，下列说法中正确的是( ) A．干涉现象中条纹的出现是光波叠加后产生的结果 B．双缝干涉中也存在衍射现象 C．一切波都很容易发生明显的衍射现象 D．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 2．点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是( ) A．光的反射 B．光强太小 C．光的干涉 D．光的衍射 3．用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是( ) A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的 B．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的 C．中央均为亮点的同心圆条纹 D．中央均为暗点的同心圆条纹 [探究案] -- 合作学习：讨论、展示、点评、大胆质疑、共同探究（分组实验） 探究点一 光的单缝衍射 1.单缝衍射实验． 用平行单色光照射狭缝，当缝较宽时，光沿着 传播，阴影区和亮区边界清晰；减小缝宽，在缝较窄时，阴影区和亮区的边界变得模糊；继续减小缝宽，当缝足够窄时，尽管亮条纹的亮度有所 ，但是宽度反而 。光明显地偏离直线传播进入几何阴影区。这就是光的衍射现象。 2.光的衍射的形成． 如图所示，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时加强或者削弱，屏幕上就出现了明暗相间的条纹。 说明：其实，干涉、衍射都是波的叠加现象，从本质上讲，两者并无区别。区分干涉、衍射，是一种习惯说法。在实际中，干涉、衍射常常出现于同一现象中。 问题1 既然光能绕过障碍物继续传播发生衍射现象，那么这与我们平时说的“光沿直线传播”不是矛盾了吗？该如何解释这两种现象呢？ 问题2课本107页第2题 3.单缝衍射条纹的特征．(单色光的衍射图样) ①明暗相间的条纹。 ②中央亮纹最 、最 ，从中央往两侧亮条纹变 、变 。 问题3 光的单缝衍射图样和双缝干涉图样有什么异同？ 问题4 光的单缝衍射实验中，减小缝宽，衍射图样如何变化？如果增大入射光的波长，衍射图样又如何变化？（提示：单缝越窄，入射光波长越长越容易发生衍射） 探究点二 泊松亮斑 请同学们阅读课本106页“科学漫步”了解泊松亮斑，进一步认识光的衍射现象。 探究点三 衍射光栅 1.结构 2.增加狭缝的个数会使衍射的条纹的宽度变 ，亮度变 。 【做一做】 用两支铅笔夹成一条狭缝，将眼睛紧贴着狭缝并使狭缝与日光灯管平行，你会观察到什么现象？试着解释这个现象。 针对训练： 1．关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是( ) A．光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理 B．光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的 C．光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点 D．光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果 2．用单色光做双 ... ...
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