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课件网) 4.5 光的衍射 人教版高中物理教材 选择性必修一 第四章《光》第5节 思考1：什么是波的衍射现象？ 波在传播的方向上遇到障碍物或孔时，能够绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射。 思考2：发生明显衍射现象的条件是什么？ 障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长差不多就能发生明显的衍射现象。 温故知新 情境导入，问题驱动 情境1：小游戏 问题1：为什么“闻其声不见其人”？ 《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。” 情境导入，问题驱动 情境2：光的直线传播--影的形成 问题2：为什么仔细观察的话障碍物后形成的影子边缘是模糊的？ 情境导入，问题驱动 情境3：小实验：在光束前方放一个不透明圆盘，会在光屏上出现不透明圆盘的影子。 问题3：如果我们将圆盘的直径逐渐减小，是否会在阴影的中心出现一个亮斑？ 情境导入，问题驱动 情境4：蒲公英绒毛细物在阳光下的照片 问题4：为什么蒲公英绒毛的细物在阳光下会出现彩色的光晕？ 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，光是否也能发生衍射现象？怎样探究？ 新课引入 取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，在缝后适当距离处放一个像屏，用平行的单色光照射。 调节狭缝的宽窄，如果能在光屏上观察到比狭缝的宽度宽得多的亮区，就证明了光的衍射现象存在。 【视频：光的单缝衍射】 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。 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。 当缝很窄时,光没有沿直线传播,它绕过了缝的边缘,传播到了障碍物后面的相当宽的地方，这就是光的衍射。 1. 定义： 光离开直线传播路径，能够绕过障碍物而到达“阴影”区域的现象。 一、光的衍射 2. 产生明显衍射现象的条件： 障碍物或孔的尺寸比光波波长小或与光波波长差不多。 可见光的波长范围为10-6m～10-7m，所以光的衍射现象不易观察。 3. 光沿直线传播只是一种近似的规律，仅当障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光才可以看作是沿直线传播。 学以致用 问题1：为什么“闻其声不见其人”？ 可见光波长范围：400-770nm 光能够发生明显衍射的条件： 障碍物或孔的尺寸在微米级 人耳能听到的声音的波长范围是17mm（0.017m）到17m。 学以致用 情境2：光的直线传播--影的形成 问题2：为什么仔细观察的话障碍物后形成的影子边缘是模糊的？ 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--“光的直线传播”是一种近似规律 光在传播过程中遇到障碍物时都会发生衍射现象，区别只是明显与否 二、常见的衍射 红光 缝宽0.08mm 红光 缝宽0.04mm 蓝光 缝宽0.04mm 你能说说其中规律吗？ 1.单缝衍射-单色光 单色光单缝衍射条纹的特点 ①λ相同，缝宽越小，条纹越宽 ②缝宽相同，λ越长，条纹越宽 ③中央最亮最宽，两侧依次变暗变窄 一、变力做功 2.单缝衍射———白色光 红光最远离中央亮纹 中央：白色亮纹 两侧：彩色条纹，亮度减弱很快，外红内紫 紫光最靠近中央亮纹 思考：干涉条纹与衍射条纹的区别？ 干涉现象与衍射现象的区别 干涉现象 衍射现象 产生条件 条纹宽度 光强分布 条纹的变化 频率相同的两列 相干光相遇叠加 任何光都能发生衍射 等宽、等距 中央最宽，两侧的亮纹逐渐变窄。 从中央明条纹往两侧光强变化很小 光强分布主要集中在中央亮纹，两侧的亮纹逐渐变暗。 间距与波长成正比 波长有关 ... ...
