人教版高中物理 13.5《光的衍射》课件 新人教选修34.ppt

高中物理新人教版选修-4系列课件2021/8/9 星期一113.5光的衍射2021/8/9 星期一2教学目标教学目标 一、知识目标一、知识目标1.通过实验观察，让学生认识光的衍射现象，知道发生明通过实验观察，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认识.2.通常学习知道通常学习知道“几何光学几何光学”中所说的光沿直线传播是一中所说的光沿直线传播是一种近似规律种近似规律.二、能力目标二、能力目标1.通过讨论和对单缝衍射装置的观察，理解衍射条件的设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的基础上，培养学生比较推理能力和抽象思维能力.三、德育目标三、德育目标通过通过“泊松亮斑泊松亮斑”等科学小故事的学习，培养学生坚定的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自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德.2021/8/9 星期一3教学重点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.教学难点衍射条纹成因的初步说明.教学方法1.通过机械波衍射现象类比推理，提出光的衍射实验观察设想.2.通过观察分析实验，归纳出产生明显衍射现象的条件以及衍射是光的波动性的表现.3.通过对比认识衍射条纹的特点及变化，加深对衍射图象的了解.2021/8/9 星期一4复习:1.什么是波的衍射现象?波饶过障碍物继续向前传播的现象2.发生明显衍射的条件?障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多2021/8/9 星期一5水波的衍射水波的衍射S1 2021/8/9 星期一6既然光是一种波,为什么我们日常生活中观察不到光的衍射现象,而常常看到的是光沿着直线传播的呢?2021/8/9 星期一7光的直线传播光的直线传播S2021/8/9 星期一8光的衍射光的衍射S2021/8/9 星期一9单缝衍射条纹单缝衍射条纹条纹不等间距，条纹不等间距，中央条纹亮而宽，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布两侧条纹较暗较窄，对称分布2021/8/9 星期一10光的衍射光的衍射 光离开直线传播路径绕光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。到障碍物阴影里去的现象。衍射时产生的明暗条纹叫衍衍射时产生的明暗条纹叫衍射图样。射图样。2021/8/9 星期一112021/8/9 星期一12光的明显衍射条件：光的明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸小于障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。波长或者和波长差不多。2021/8/9 星期一13单缝衍射条纹单缝衍射条纹单缝不变，波长越大，衍射越明显，单缝不变，波长越大，衍射越明显，中央亮纹越宽中央亮纹越宽2021/8/9 星期一14波长一定时，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗2021/8/9 星期一15为什么平时隔墙可以听见别人为什么平时隔墙可以听见别人的声音却看不到人？的声音却看不到人？声音的波长比光的波长大的多，声音的波长比光的波长大的多，更容易发生明显衍射，即更容更容易发生明显衍射，即更容易绕过障碍物向前传播。易绕过障碍物向前传播。2021/8/9 星期一16例例1：用单色光分别通过小圆：用单色光分别通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，盘和小圆孔做衍射实验时，它们的特点如何？它们的特点如何？2021/8/9 星期一17圆孔衍射圆孔衍射S2021/8/9 星期一18圆孔衍射圆孔衍射2021/8/9 星期一19光直线传播形成的影光直线传播形成的影（圆屏）（圆屏）2021/8/9 星期一20圆屏衍射圆屏衍射S2021/8/9 星期一21泊松亮斑泊松亮斑在其影子的中心有一个亮斑2021/8/9 星期一22小圆孔做衍射小圆孔做衍射小圆盘和小圆孔做衍射图小圆盘和小圆孔做衍射图样特点样特点2021/8/9 星期一23例例2：下列现象属于光的衍射现象的是：下列现象属于光的衍射现象的是：A.雨后天空出现绚丽的彩虹B.阳光下肥皂膜上的彩色条纹C.太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹D.对着日光灯从铅笔缝里看到的彩色条纹E.在两块相互压紧的平行玻璃板面上看到的彩色条纹F.激光防伪商标看起来是彩色的 答案：D2021/8/9 星期一24比较比较:双缝干涉与单缝衍射图样双缝干涉与单缝衍射图样2021/8/9 星期一25衍射现象和干涉现象条纹的不同衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点：点和相同点：相同点：由于光的叠加而产生的，明暗相相同点：由于光的叠加而产生的，明暗相间的。间的。不同点：双缝的条纹是等间距的各条纹的不同点：双缝的条纹是等间距的各条纹的亮度差别较小，条纹条数较多。亮度差别较小，条纹条数较多。衍射条纹不等间距，中央条纹衍射条纹不等间距，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布2021/8/9 星期一26练习练习1 用单色光照射双缝，在像屏用单色光照射双缝，在像屏上观察到明暗相间的干涉条纹，现用上观察到明暗相间的干涉条纹，现用遮光板将其中的一个缝挡住，则像屏遮光板将其中的一个缝挡住，则像屏上观察到上观察到A、宽度均匀的明暗相间的条纹。、宽度均匀的明暗相间的条纹。B、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。C、一条亮纹。、一条亮纹。D、一片亮光。、一片亮光。【B】2021/8/9 星期一272.某同学以线状白炽灯为光源，利用游某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：现象后，总结出以下几点：A.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行平行B.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直垂直C.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关D.衍射条纹的间距与光的波长有关衍射条纹的间距与光的波长有关【ACD】2021/8/9 星期一28练习练习3：观察实验回答下列问题：观察实验回答下列问题1.在观察光的衍射现象的实验中在观察光的衍射现象的实验中,通过紧通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝灯管或灯丝都要平行于狭缝都要平行于狭缝),可以看到可以看到 A.黑白相间的直条纹黑白相间的直条纹B.黑白相间的弧形条纹黑白相间的弧形条纹C.彩色的直条纹彩色的直条纹D.彩色的弧形条纹彩色的弧形条纹.【C】2021/8/9 星期一294.如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个现象缝观察日光灯光源时所看到的四个现象.当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时逐渐变小时,所看到的四个图像的所看到的四个图像的顺序是顺序是 .abcd2021/8/9 星期一30补充：衍射光栅如果增加狭缝的个数，衍射条纹宽度变窄，亮度将增加。看课本教材2021/8/9 星期一31单单色色激激光光束束屏屏等间距等间距双缝干涉图样双缝干涉图样图样有何特征？图样有何特征？S1S2亮条纹的中心线亮条纹的中心线亮条纹的中心线亮条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线双缝双缝中央亮条纹中央亮条纹明暗相间明暗相间2021/8/9 星期一322021/8/9 星期一33雨后出现在天空中的彩虹2021/8/9 星期一34花园里喷淋器旁的彩虹2021/8/9 星期一352021/8/9 星期一36