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源、蓝色灯光源,观察圆孔衍射图样.(3)教师用激光干涉衍射仪装上仪器配备的不同形状小孔,演示光的衍射现象;让学生观察、记录、描绘各式的衍射图样,让学生认识到光的衍射是一个极普遍的物理现象.
f(四)演示:“泊松亮斑”.
教师向学生指出: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.历史上曾有一个著名的衍射图样泊松亮斑.
(1)然后教师介绍这个一波三折的历史故事.
继而教师用激光干涉衍射仪中相应的配件演示“泊松亮斑”实验,让学生脑海中对“泊松亮斑”图样有深刻印象.
指出任何物理理论的正确与否都必须经过实验的检验,实验是检验理论的标准.
(2)让学生用自制的光波衍射管前端换上小圆屏并对准光源观察,在管内除看到光环外还可看到在不透明小圆屏背后阴影中心有一亮斑泊松亮斑.
(五)课堂小结
1.光的衍射现象进一步证明了光具有波动性.
2.光的衍射现象是光偏离了直线传播方向绕到障碍物阴影区的现象,衍射光强按一定的规律分布,形成明暗相间的条纹,它的规律与缝宽、孔的大小及光的波长有关.
3.对于光产生明显衍射的条件的认识,从上述的一系列衍射实验虽然单缝、小孔和小圆屏的尺寸比光波大得多,仍能看到极好的衍射现象,只是缝或孔的尺寸越小,衍射现象越明显,即障碍物尺寸是波长几百倍时,对光波来说,仍可认为衍射条件中的“差不多”.
实验证明,对波长为λ的光波来说,障碍物或孔的尺寸的数量级在103λ以上时,衍射现象不明显,可按直线传播处理;在102λ~10λ时,衍射现象显著,出现明暗相间的花样;在比波长λ还小时,衍射现象更为明显.
4.光的衍射现象在日常生活中极普遍,鼓励学生用普通的其它材料,例如感应圈两极放电击穿纸片,薄纱……来观察衍射图样,加深对光波动性的认识.
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