13.5 光的衍射-人教版高中物理选修3-4教案

13.5光的衍射 【学习目标】 1．了解光的衍射现象及观察方法． 2．理解光产生衍射的条件． 3．知道几种不同衍射现象的图样． 知识回顾： 1. 为什么我们朝着一个方向说话在其他方向也能听见声音？ 答：因为声波在传播过程中发生了衍射 2. 为什么我们用手电筒朝着一个方向照射，在它的周围也会感觉很亮？ 答：因为光发生了衍射 3. 什么能够发色个衍射？ 答：波 知识点一、光的衍射 三种衍射现象和图样特征： (1) 单缝衍射： ①单缝衍射现象： 如图所示，点光源 发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿着直线传播，传播到光屏上的 区域；若缝足够窄，则光的传播不再沿直线传播，而是传到几何阴影区，在 区还出现亮暗相间的条纹，即发生衍射现象． 要点诠释：衍射是波特有的一种现象，只是有的明显，有的不明显而已． ②图样特征． 单缝衍射条纹分布是不均匀的，中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同：用单色光照射单缝时，光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹，中央条纹宽度大，亮度也大，如图所示，与干涉条纹有区别．用白光照射单缝时，中间是白色亮条纹，两边是彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，最远离中央的是红光． (2)圆孔衍射： ①圆孔衍射的现象． 如图甲所示，当挡板 上的圆孔较大时，光屏上出现图乙中所示的情形，无衍射现象发生；当挡板 上的圆孔很小时，光屏上出现图丙中所示的衍射图样，出现亮、暗相间的圆环． ②图样特征． 衍射图样中，中央亮圆的亮度大，外面是亮、暗相间的圆环，但外围亮环的亮度小，用不同的光照射时所得图样也有所不同，如果用单色光照射时，中央为亮圆，外面是亮度越来越暗的亮环．如果用白光照射时，中央亮圆为白色，周围是彩色圆环． (3)圆板衍射． 在1818年，法国物理学家菲涅耳提出波动理论时，著名的数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出圆板后面的中央应出现一个亮斑，这看起来是一个荒谬的结论，于是在同年，泊松在巴黎科学院宣称他推翻了菲涅耳的波动理论，并把这一结果当作菲涅耳的谬误提了出来但有人做了相应的实验，发现在圆板阴影的中央确实出现了一个亮斑，这充分证明了菲涅耳理论的正确性，后人把这个亮斑就叫泊松亮斑． 小圆板衍射图样的中央有个亮斑——泊松亮斑，图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小． 衍射光栅： (1)