您现在的位置：&&>>&&>>&&>>&&>>&正文
作者：佚名 教案来源：网络 点击数： &&&
本资料为WORD文档，请点击下载地址下载
文 章来 源莲山 课件 w ww.5Y k J.cO m &选修3-4第十三章第5节光的衍射一、教材分析《光的颜色 色散》是人教版高中物理选修3-4第13章第五节的内容，主要认识光的衍射以及衍射光栅的原理。二、目标1、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.（2）通常学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律.2、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的基础上，培养学生比较推理能力和抽象思维能力.3、情感、态度和价值观目标：通过“泊松亮斑”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.三、教学重点难点1、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.2、教学难点衍射条纹成因的初步说明.四、学情分析（根据个人情况写）五、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.六、教学用具JGQ型氦氖激光器25台，衍射单缝（可调缝宽度），光屏、光栅衍射小圆孔板，两支铅笔（学生自备），日光灯（教室内一般都有），直径5 mm的自行车轴承用小钢珠，被磁化的钢针（吸小钢珠用），投影仪（本节课在光学实验室进行）.七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑复习水波的衍射［投影水波衍射图片（试验修订本第二册P14图10―26，10―27）］［师］请大家看这几幅图片，回忆一下相关内容，回答下面两个问题：1.什么是波的衍射？2.图10―27中哪一幅衍射现象最明显？说明原因.［生1］（议论后，一人发言）波能绕过障碍物的现象叫波的衍射.图10―27中丙图衍射最明显，因为这里的孔宽度最小.［师］前一个问题回答得很好，后一个问题有没有同学还有其他看法？［生2］我认为丙图中孔的尺寸虽然是最小，但不一定就是发生明显衍射现象的原因，我们应该用它跟波长比.［师］很好，大家一起来说说发生明显衍射现象的条件是什么？［生总结］障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多.（二）情景导入、展示目标光的衍射实验［师］通过上一节课光的干涉的学习，我们知道光是具有波动性的，光既然是一种波，那么在传播过程中也应该具有衍射的现象，大家有没有见过光的衍射现象呢？能举出例子吗？（学生讨论后，一致认为，光波也应有衍射本领，但无法举出例子）［师］根据我们刚才复习的明显衍射现象的条件，大家说说看，为什么平时我们不易观察到光的衍射？［生］可能是因为光波波长很短，而平常我们遇到的障碍物或孔的尺寸比较大，所以不易观察到光的衍射现象.［师］很有道理，大家来想想办法解决这一问题.（三）合作探究、精讲点拨（学生讨论，设计出多种实验观察方案，绝大部分着眼于发生明显衍射现象的条件，教师加以肯定鼓励）［实验观察］安排学生根据上面的设想，自制单缝和小孔.1.用单缝观察日光灯光源.2.用小孔观察单色点光源.［师］请大家认真观察，然后告诉我你看到的现象.（学生回答基本上有两类现象，一是观察到了单一的一条亮线或一个圆形亮点，二是观察到比较模糊的明暗相间的线状或环状条纹）［师］大家做得很认真，有几位同学已成功地观察到了光的衍射现象，现在我们再用更好的装置来一起观察一下光的衍射现象.［教师演示］在不透明的屏上装有一个宽度可以调节的单缝，用氦氖激光器照射单缝，在缝后适当距离处放一光屏，如右图20―19所示.&
调节单缝宽度演示，得出下列结果.缝宽&较宽&较窄&很窄&极窄&关闭屏上现象&一条较宽亮线&一条较窄亮线&亮线变宽、变暗并出现明暗相间条纹&明暗条纹清晰、细小&条纹消失［师］请大家将我们的实验结果与课本图20―8的几幅照片比较，总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件.［生］当狭缝的宽度比波长小或跟波长差不多时，光偏离了直线传播方向，发生了明显的衍射.光的衍射现象［师］大家通过实验观察看到，光在传播过程中能离开直线绕过障碍物到达阴影里去，这一现象叫做光的衍射现象.衍射时产生的明暗条纹叫做衍射图样.其实，不仅单缝，还有圆孔，多条平行狭缝以及各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射.同机械波的衍射一样，光发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小.［师］下面我们再来观察一下圆孔和光栅的衍射现象.（教师演示，将单缝分别换成圆孔和光栅，可以在屏上观察到清楚的明暗相间的圆环和清晰的明暗相间的条纹.)［师］同学们已经注意到，在衍射现象中，常有一些亮线和暗线，据此大家来猜猜原因.［生］在干涉现象中我们也观察到明暗相间的条纹，我想这里的道理应该跟在干涉现象中差不多.［师］猜想有道理.其实在光的衍射现象中，来自单缝或圆孔上不同位置的光，到光屏处的路程差满足一定的特点，叠加时加强或减弱，形成明暗相间的条纹，这确实跟光的干涉原理是相似的，大家再考虑一下，如果用白光做衍射实验，条纹会怎样呢？［生］条纹应该是彩色的，因为不同色光波长不同，在叠加时形成条纹位置也不一样，叠合时形成彩色.［师］回答得非常好，大家明白了吗？［生］明白.(教师指导学生用两支铅笔并拢观察日光灯衍射条纹）光的衍射现象证明光具有波动性［师］在光的本性认识的历史上有过一个“泊松亮斑”的故事，请大家来读一读.(学生阅读课文后的“阅读材料”）［师］大家想不想看看这个亮斑？［生］想.（教师演示，用被磁化的钢针吸一粒钢珠，悬起，使激光束与钢珠球心在同一直线上，图20―20就能在屏上观察到钢珠暗影中心有一亮斑，即泊松亮斑.）&
［师］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.［生1］实验对物理研究有重要作用.［生2］遇到别人的责疑，要冷静面对，不要轻易放弃自己的立场或观点.［生3］科学要坚持真理，实事求是.（学生的回答很全面，教师要及时肯定鼓励）光的衍射图样［师］除了前面实验观察到的衍射图样外，课本还为我们提供了一些，请大家认真研究和比较，总结它们各自的特点.（指导学生阅读课本图20―10以及首页彩图2，并讨论干涉、衍射图样的异同）［生］单色光的双缝干涉图样是等距的明暗相间的条纹，亮条纹强度向两边逐渐减弱且较慢，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，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.［师］总结得很好.（四）反思总结，当堂检测。
（五）发导学案、布置预习。1.课本练习二（1）（2）2.课后用太阳光作光源，想出一些办法观察衍射现象，描述现象并分析.九、板书设计光的衍射1、实验& 自制障碍物观察光能发生衍射现象单缝衍射现象（投影）圆孔衍射光发生明显衍射的条件（投影）2、光的衍射现象进一步证明光具有波动性3、光的衍射图样双缝干涉图样特点：等间距、明暗相间、强度向两边渐弱单缝衍射图象特点：中间较宽较亮，向两边对称渐暗十、教学反思（根据实际情况写）十一、学案设计(见下页)文 章来 源莲山 课件 w ww.5Y k J.cO m
上一篇教案： 下一篇教案：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?高中物理光学有关光的色散,光的衍射,光的干涉,及偏振的实例.越全越好!_作业帮
拍照搜题，秒出答案
高中物理光学有关光的色散,光的衍射,光的干涉,及偏振的实例.越全越好!
高中物理光学有关光的色散,光的衍射,光的干涉,及偏振的实例.越全越好!
光通过三棱镜后,因色散造成不同颜色折射至不同的角度.波在穿过狭缝、小孔或圆盘之类的障碍物后会发生不同程度的弯散传播.假设将一个障碍物置放在光源和观察屏之间,则会有光亮区域与阴晦区域出现于观察屏.激光束的发散性质涉及到衍射.光学干涉测量可见光的干涉测量是干涉测量术中最先发展同时也得到最广泛应用的类别,早期的实际应用如迈克耳孙测星干涉仪对恒星角直径的测量,但如何获取稳定的相干光源始终是限制光学测量发展的重要原因之一.直至二十世纪六十年代,光学干涉测量技术得到了飞速的发展,这要归功于激光这一高强度相干光源的发明[29][30],计算机等数字集成电路获取并处理干涉仪所得数据的能力大大提升[31],以及单模光纤的应用增长了实验中的有效光程并仍能保持很低的噪声[32].电子技术的发展使人们不必再去观察干涉仪产生的干涉条纹,而可以对相干光的相位差直接进行测量.这里列举了光学干涉测量在多个方面的一些重要应用.长度测量用于测量光程差改变,进而测定气体折射率的瑞利干涉仪长度测量是光学干涉测量最常见的应用之一.如要测量某样品的绝对长度,最简明的方法之一是通过干涉对产生的干涉条纹进行计数；若遇到非整数的干涉条纹情形,则可以通过不断成倍增加相干光的波长来获得更窄的干涉条纹,直到得到满意的测量精度为止[33][34].常见的方法还包括惠普公司研发的惠普干涉仪[35][36],它通过外加一个轴向磁场使氦－氖激光器工作在两个相近频率,从而发出频率相差2兆赫兹的两束激光,再通过偏振分束器使这两束激光产生外差干涉.干涉得到的差频信号被光检测器记录,而待测样品引起的光程差变化则可以通过计数器表示为光波长的整数倍.惠普干涉仪可以测量在60米左右以内的长度,在附加其他光学器件后还可以用于测量角度、厚度、平直度等场合.此外,还可以通过声光调制的方法得到差频信号,并且这种方法能获得更高的差频频率,从而可以从差频信号中得到更高的计数.长度测量的另一类情形是测量长度的变化,常见的方法如借助声光调制产生的外差干涉,差频信号所携带的相位差会被光检测器记录,从而得到长度的变化[37].在测量像熔凝石英这样热膨胀系数很低的材料的热膨胀系数时,还经常用到一种更精确的方法：将两面部分透射部分反射的玻璃板置于待测样品的两端,从而构成一个法布里－珀罗干涉仪.使用两束发生外差干涉的激光,并通过反馈将其中一束激光的频率锁定到法布里－珀罗干涉仪的一个透射峰值频率上.这样,当样品发生热膨胀而改变法布里－珀罗干涉仪的长度时,透射峰值频率的变化会引起被锁定的激光频率的相应变化,这一变化也会反映到外差信号中从而被探测到.光学检测包括对光学元件和光学系统的检查和测试,诸如利用等厚干涉条纹来测量玻璃板各处的厚度,以及测量照相机镜头的调制传递函数（MTF）等都属于这类应用.利用等厚干涉来检测样品表面是否平整的最常见方法是斐索干涉仪[40],它利用准直平行光在样品表面反射后与入射光发生干涉,从而得到等厚条纹.此外,还可以采用从迈克耳孙干涉仪改进而来的特怀曼－格林干涉仪[41].特怀曼－格林干涉仪也使用准直平行光源,并由于从迈克耳孙干涉仪改进而来,它可以使两束相干光的光程非常接近,从而相比于斐索干涉仪它对光源的相干长度要求有所降低.另一类广泛应用于检测光学元件表面、光学系统像差以及测量光学传递函数的干涉仪是剪切干涉仪,它将待测样品出射的波前分成两个,并使其相互错开一定距离（这段距离被称作剪切）,两个波前重叠的部分即产生干涉图样.剪切干涉仪分为切向剪切、法向剪切和旋转剪切等类型：切向剪切干涉仪通常是一块平行平面板或略呈角度的劈尖,准直光源入射到平行平面板上就形成了两束错开的相干光；而法向剪切干涉仪则类似于斐索干涉仪和特怀曼－格林干涉仪.剪切干涉仪的优点是省去了作为参考的光学表面,结构简单且两束相干光的光程基本相等,而缺点则是对干涉图样的数值分析比较繁琐.偏光太阳镜起偏器对于从淤泥滩的反射光所产生的效应：左图显示出,偏振轴与水平线平行的起偏器会透射这些反射光；右图显示出,旋转这起偏器90°会阻挡几乎全部镜面反射光,如同使用偏光太阳镜.照射非偏振光于镜面表面（光亮表面）,通常得到的反射光会具有某种程度的偏振.1808年,法国物理学者艾蒂安-路易·马吕斯最先观察到这现象.偏光太阳镜利用这效应来降低水平表面反射出来的眩光,特别是当太阳从前方斜照下来时,张眼往前方路面望去会看到的强劲眩光.天空中的偏振光右边照片显示出偏振滤光片对于天空景色产生的效应.传播于地球大气层的太阳光会因为被大气分子瑞利散射而使得散射光产生偏振,从天空中的散射光可以观察到这现象.散射光在清晰的天空中会显得更明亮、更具色彩.在天空中,与太阳照射的光束呈直角方向的位置,最容易观察到这偏振现象（偏振方向与太阳光方向、直角方向相垂直）.这种具有部分偏振的散射光,假若使用起偏器,可以使得照片里的天空变得较黑,增加衬度（contrast）；这样,可以改良照片的品质.出现在天空中的偏振光常被用来导航定向.从九世纪至十一世纪间,维京人时常航行于北大西洋.那时期,欧洲人尚未知道怎样使用磁罗盘,维京人主要是使用太阳与星星来导航定向,可是,在阴天,这方法无效.学者猜测他们可能知道怎样使用一种称为“太阳石”（sunstone）的简单仪器,但这争议性理论尚未被证实.1950年代,运输飞机航行在地磁极附近时,由于无法使用磁罗盘,假若无法看到太阳或星星时（例如,在阴天或黄昏）,时常会使用“天空罗盘”（sky compass）来导航.这仪器是一种很精致的偏光仪,可以用来观测天空中的偏振光.十九世纪后期, 查理斯·惠斯通（Charles Wheatstone）发明了偏振钟（polar clock）.这也是一种偏光仪,可以用来计时.根据惠斯通,偏振钟比日晷的优点更多.介绍下有关光的衍射和双缝干涉的知识。
介绍下有关光的衍射和双缝干涉的知识。 5
因为光具有波粒二象性，所以物理学认为光是一种电磁波，也是一种粒子。光的衍射，和干涉是波的性质。&像声波一样，波长与频率成反比，有个公式是 λf=v & &其中λ是波长 f是频率 v是速度 。&衍射，当波长大于物体时，光就可以绕过物体照射到物体后面。有个例子是泊松亮斑，你去百科搜看看就明白了。双峰干涉，光射过两个较小的缝隙照射到后面的屏风，就会发现，光暗相间的条纹，亮的地方说明光透过两个缝隙到屏风的亮点位置刚好是一个缝隙射出的光的波峰或波谷与另一个缝隙的光波的波峰或波谷相叠加。 & & & &则暗的地方说明一个缝到另一个缝是波谷对波峰，相抵消。
那么如何测出双缝干涉中光的波长？它和相邻的两个暗条纹或两个亮条纹的中心间距有什么关系?
测出干涉的波长可以用上面那个公式，但要知道光的频率。
找了好久终于找到一个合适解释的图了。图中光线r1 和r2 照射到的地方P点是暗处。说明r1跟r2相差半个波长或1.5个、2.5个波长反正一定是相差半个 所以才会有波峰对波谷相抵消所以就会出现暗条纹，与它相邻的两个亮条纹相差一个波长或数个波长，一定都是整数。
注意哦，一个波长是相当于一个波峰加一个波谷。
厉害、能Q联系吗?
额。- -我可不厉害。
相关知识等待您来回答
理工学科领域专家
& &SOGOU - 京ICP证050897号 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙，什么也没留下。
 下载此文档
正在努力加载中...
光的干涉的模拟【毕业论文，绝对精品】
下载积分：1000
内容提示：光的干涉的模拟【毕业论文，绝对精品】
文档格式：DOC|
浏览次数：66|
上传日期： 04:00:18|
文档星级：
该用户还上传了这些文档
光的干涉的模拟【毕业论文，绝对精品】
官方公共微信光的色散、干涉、衍射在生活中的例子
光的色散、干涉、衍射在生活中的例子
比如：通过尼龙伞看太阳，观察到彩色花边光导纤维使光沿纤维内传播之类的
色散：彩虹；钻石看起来五光十色干涉：吹泡泡看到泡泡表面有很多彩色的条纹衍射：树下看到茂密的树叶间有彩色的光环.雾天红光的穿透力最强，因为红光波长与雾滴线度最接近，最容易衍射
相关知识等待您来回答
物理学领域专家
& &SOGOU - 京ICP证050897号