13.5光的衍射

　　学习目标

　　一、知识与能力

　　1.通过实验观察，让学生认识光的衍射现象，知道发生明显的光的衍射现象的条件，从而对光的波动性有进一步的认识.

　　2.通常学习知道"几何光学"中所说的光沿直线传播是一种近似规律.

　　二、过程与方法

　　1.通过讨论和对单缝衍射装置的观察，理解衍射条件的设计思想.

　　2.在认真观察课堂演示实验和课外自己动手观察衍射现象的基础上，培养学生比较推理能力和抽象思维能力.

　　三、情感态度与价值观

　　通过"泊松亮斑"等科学小故事的学习，培养学生坚定的自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德..

　　学习重难点：

　　1. 单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件.

　　2、衍射条纹成因的初步说明.

　　新课教学

　　一、复习波的知识

　　1.什么是波的衍射？

　　2.（投影）哪一幅衍射现象最明显？说明原因

　　二、新课教学

　　（一）光的衍射实验

　　1.用单缝观察日光灯光源.

　　2.用小孔观察单色点光源.

　　［教师演示（或者播放视频）］

　　在不透明的屏上装有一个宽度可以调节的单缝，用氦氖激光器照射单缝，在缝后适当距离处放一光屏，如右图所示.

　　调节单缝宽度演示，得出下列结果.

　　缝宽 较宽 较窄 很窄 极窄 关闭

　　屏上现象

　　比较，总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件.

　　（二）光的衍射现象

　　（教师演示，将单缝分别换成圆孔和光栅，可以在屏上观察到清楚的明暗相间的圆环和清晰的明暗相间的条纹.)

　　光的衍射现象中，来自单缝或圆孔上不同位置的光，到光屏处的路程差满足一定的特点，叠加时加强或减弱，形成明暗相间的条纹，这确实跟光的干涉原理是相似的。

　　思考：大家再考虑一下，如果用白光做衍射实验，条纹会怎样呢？

　　1．光的衍射现象

　　光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将改变沿直线传播的规律而绕到障碍物后面传播的现象．

　　(1)单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽、最亮，其余条纹向两侧逐渐变窄、变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹．

　　(2)圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环．

　　2．产生明显衍射现象的条件

在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象．