2017-2018学年人教版选修3-4 光的衍射 第1课时 教案(1)
2017-2018学年人教版选修3-4  光的衍射   第1课时     教案(1)第2页

  二、光波衍射的物理意义

  (1)证明光具有波动性。

  (2)光沿直线传播,只是一种特殊情况。

  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,也可以认为光是沿直线传播的。但是,在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比波长还小的时候,衍射现象十分明显,这时就不能说光沿直线传播了。

  提出问题:单缝衍射图样和双缝干涉图样都是亮暗相间的条纹,两者比较有什么不同呢?

  三、单缝衍射图样与双缝干涉图样的区别

  1.单色光的双缝干涉图样是等距的亮暗相间的条纹,亮条纹强度向两边逐渐减弱且较慢;

  2.单色光的衍射图样中间一条亮纹较宽较亮,两边是对称的明暗相间的条纹,亮条纹强度向两边逐渐减弱且较快;

  3.白光单缝衍射条纹中间是白色的,两边是减弱很快的彩色条纹。

  下面我们再来观察一下圆孔、光栅以及圆屏的衍射现象。

  四、单孔衍射和圆屏衍射

  实验1:圆孔衍射。

  现象:屏上观察到清楚的明暗相间的圆环。圆环的宽度和亮度相同吗?

  实验2:光栅衍射。

  现象:屏上观察到清晰的明暗相间的条纹。条纹的宽度和亮度相同吗?

  提出问题:如果用白光做衍射实验,条纹会怎样呢?

  条纹应该是彩色的,中间是白色亮条纹,宽带最宽。

  观察3:通过视频观察"泊松亮斑"。

  著名数学家泊松根据物理学家菲涅耳提出的波动理论推算出圆板阴影的中心应该是一个亮斑,想借此驳倒菲涅耳的波动理论,菲涅耳与阿拉果接受了泊松的挑战,通过多次实验,发现圆板中心确有一个亮斑。这样"泊松亮斑"实验就成了光的波动理论的精彩验证,大家从这个故事得到什么启发。

  

  图5-2-3

  例1:在一次观察光的衍射的实验中,观察到如图5-2-3所示的清晰的明暗相间的图样,那么障碍物应是(黑线为暗线)(  )

  A.很小的不透明的圆板

  B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板

  C.很大的不透明的圆板

D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆板