人教版（2019）物理选修一第四章第5节 光的衍射 (4)教学课件PPT

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册光的衍射教学ppt课件，共25页。
问题1: 什么是波的衍射现象？
问题2: 发生明显衍射的条件是什么？
波在它传播的方向上遇到障碍物或孔时，波绕到障碍物阴影里去继续传播的现象。
问题3:既然光也是一种波，为什么日常生活中很难观察到光的衍射？
日常的光——直线传播、不拐弯
提示：声波的波长范围1.7cm-17m;可见光的波长很短（大约400nm-780nm）
阅读课本P104-107页部分内容，完成：①基础感知部分②典例分析例题注意教材内容勾画
1.阅读课本 P104-105“光的衍射”内容完成下列问题:(1)光能发生干涉，波也可以;波能发生衍射，光是否也可以发生衍射?如果能，猜想明显衍射条件(2)写出单缝衍射图样特点?中间较宽的是哪种条纹?(3)对比双缝干涉条纹，这两种图样有何不同?(4)联系干涉条纹，衍射条纹为何也是明暗相间?(5)单缝换成圆孔，写出能观察到明显衍射现象的条件。(6)用白光进行衍射实验，得到条纹是什么样的?其颜色如何分布?(7)如何将衍射的条纹宽度变窄?2.阅读课本P106-107“科学漫步”内容完成下列问题:(1)泊松亮斑是光的什么现象?(2)泊松亮斑说明了光的哪种性质?
组议：自学中的疑惑要求：组长组织组员发言，全员参与，做好记录
小组合作，解决问题，积极发言
紧跟老师，抓住重点，记好笔记
1.光的衍射：光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射现象。衍射时产生的明暗条纹叫衍射图样。
2.光的明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
①中央宽（亮）两边窄（暗）、明暗相间、对称
②波长一定时，单缝越窄—中央亮纹越宽。
③缝宽一定时，波长越大—中央亮纹越宽。
④白光的单缝衍射条纹中央为白色亮纹且外侧呈红色,两侧边缘为彩色条纹。
单缝衍射双缝干涉的比较
条纹特点：（1）条纹宽度（2）亮度（3）条纹间距
1.孔较大时，屏上出现清晰的光斑.
2.孔较小时——屏上出现衍射图样.
3.圆孔衍射图样特点：（1）明暗相间的环状条纹，中央为圆形亮斑；中央亮斑亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环，越向外，亮环亮度越低；这些圆环的范围远远超过了光沿直线传播所能照明的范围.（2）白光：中央亮斑为白色，周围是彩色圆环
不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．
实验：在光束中放一个不透明圆盘现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。
圆孔衍射与圆盘衍射的比较
相同点：均是明暗相间的光环,中心均有亮斑
①圆孔衍射中心亮斑较大,而泊松亮斑较小；
②圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而增大,圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而减小；
③圆孔衍射的图样在外侧相对较暗,而圆盘衍射图样在外侧相对明亮得多。
不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．
四、衍射光栅-衍射的应用
1.结构由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．2.衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．
3.分类(1)透射光栅:在玻璃片上刻有许多等宽而又间距相等的平行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的部分相当于透光的狭缝,一般每毫米有几十到几千个狭缝。(2）反射光栅:在高反射率的金属上刻痕。
组议：合作学习部分 光的衍射现象中，光绕过障碍物传播，光沿直线传播还正确吗？要求：组长组织组员发言，全员参与，做好记录
1.光的衍射现象表明：光沿直线传播只是一种近似的规律
光的直线传播是有条件的,即只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光才可以看作是沿直线传播的.
2.障碍物或缝、孔的尺寸小于波长或者和波长差不多,即d≤λ时，将发生明显的衍射.
注：光的衍射并没有否定光的直线传播，而是指出了它的适用范围和它的局限性。
例 1、(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是( ) A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B.白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射
例2.如图所示的4幅明暗相间的条纹图样,分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)。则下面的四幅图从左到右排列,亮条纹的颜色依次是(　　 )A.红 黄 蓝 紫B.红 紫 蓝 黄C.蓝 紫 红 黄D.蓝 黄 红 紫
例3、如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是( ）A.a、b是光的干涉图样B.c、d是光的干涉图样C.形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短D.形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短
聪明在于学习，天才在于积累！