光的单缝衍射演示:我们用实验进行观察.
在不透光的挡板上安装有一个宽度可以调节的狭缝,缝后放一个光屏(图19-13).用平行单色光照射狭缝,我们看到,当缝比较宽时,光沿着直线方向通过狭缝,在屏上产生一条跟缝宽相当的亮线.但是,当缝调到很窄时,尽管亮线的亮度有所降低,阴影区和亮区的边界变得模糊;继续减小缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区,屏幕上出现明暗相间的衍射条纹.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.
对比单缝衍射图样,总结单缝衍射条纹的特征
(引导学生归纳)
1、光的单缝衍射
(1)条纹特征:明暗相间的条纹。
中央条纹最亮、最宽,两边的亮纹亮度渐暗,
宽度渐窄。
引导学生讨论:光发生明显衍射条件
生:缝足够窄。
观察:课本P60图13.5-2(如右图所示)
提问:用红光做衍射实验时,缝变窄的过程中,衍射条纹中,中央亮纹的宽度与亮度如何变化?
生:缝变窄了,衍射现象更明显了,因此中央
亮纹的宽度变宽。
师补充:但通过的光能少了,亮度会降低.
观察:缝宽a=0.4mm时蓝光的衍射图样。
提问:红光和蓝光的衍射图样有什么区别?红光
和蓝光又有什么区别?可以有什么样的结论?
生:红光衍射图样的中央亮条纹比蓝光衍射图样
的中央亮条纹要亮?
红光的波长比蓝光的波长要长。
结论:光的波长越长,中央亮条纹越宽,衍射现象越明显。
提问:为什么前面我们透过两只笔间狭缝看日光灯能看到彩色条纹?
学生:白光是由七种色光组成的,七种色光的波长不同,形成的衍射条纹中央亮条纹的宽度不同,就会引起光的色散。(色散的知识我们第七节再来着重研究)
(2)如图所示,比较下图中红光和蓝光的衍射和干涉条纹,思考:
光的衍射条纹和干涉条纹有什么异同??
引导学生归纳:
衍射条纹:中央亮纹宽而亮,两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗,且波长越长,中央亮纹越宽
干涉条纹:条纹等间距,亮度几乎相同,两边有衰减,且同样波长越长,亮纹间距越宽。