2.4惠更斯原理 波的反射与折射
一、教学目标
1、知道什么是波的衍射现象。
2、知道波发生明显衍射现象的条件。
3.知道衍射是波的特有现象。
二、教学重点:波发生明显衍射现象的条件。
三、教学方法:实验演示
四、教 具:水波槽、两块挡板、
五、教学过程:
(一)引入新课
大家都熟悉"闻其声不见其人"的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。
(二)进行新课
波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。
【板书】1、波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。
大家想一想,你见过的哪些现象是波的衍射现象?
答:在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。
下面我们用水波槽和小挡板来做实验,请大家认真观察。
现象:水波绕过小挡板继续传播。
将小挡板换成长挡板,重新做实验。
现想:水波不能绕到长挡板的背后传播。
这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。
下面通过实验研究发生明显衍射现象的条件。
【演示】在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。
(1)保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:
在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲)
在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了"阴影区"。(参见课本图10-26乙)
(2)保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。
可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。
将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。
通过对比可以看出:窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象。
窄缝宽度比波长大得多时,衍射现象越不明显。
窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。
【板书】二、发生明显衍射现象的条件
只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。
【板书】一切波都能发生衍射,衍射是波的特有现象。
(三)巩固练习