新課標(biāo)粵教版3-4選修三46光的衍射和偏振1(編輯修改稿)
2024-12-25 22:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 地說明光具有波動性． （二） 教學(xué)過程 光的衍射 所謂光的衍射現(xiàn)象，是當(dāng)光在它傳播的方向上遇到障礙物或孔（其大小可以與光的波長相比或比光的波長小）時，光繞到障礙物陰影里去的現(xiàn)象． 演示： 下面我們用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察． 取一個不透光的屏，在它的中間裝上一個寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫，用平行的單色光照射，在縫后適當(dāng)距離處放一個像屏（如圖）． 我們看到，當(dāng)縫比較寬時，在像屏上是一條幾乎與縫一樣寬的亮線，除了這一條光線外，像屏上出現(xiàn)了陰影．這時光可視為是沿直線傳播的．接著逐漸縮小縫的寬度，當(dāng)縫調(diào)到很窄（縫寬與光波的波長相當(dāng)時）在像屏的原陰影區(qū)內(nèi)觀察到了明暗相間的條紋． 這實(shí)驗(yàn)表明光在其前進(jìn)的途中 遇上大小相當(dāng)于光的波長的障礙物或孔時，偏離了直線傳播方向，即光產(chǎn)生了衍射現(xiàn)象．上述衍射現(xiàn)象是通過單縫形成的，我們稱之為光的單縫衍射． 單色光的干涉與衍射都出現(xiàn)明暗相間的條紋，但圖案不同．干涉條紋是等間隔的，衍射條紋間隔 不等．白光照射單縫時，可以在像屏上得到彩色條紋，它與雙縫干涉的彩色條紋也不同，中央一級是又亮又寬的白色條紋，兩邊是較窄較暗的彩色條紋． 用點(diǎn)光源來照射有較大圓孔 AB的屏，在像屏 MN上出現(xiàn)一個光亮的圓， 這說明光是沿直線傳播的．逐漸縮小孔的直徑，可以看到屏上的亮圓也逐漸減?。?，圓孔縮到很小時，在像屏 MN上原陰影區(qū)就形成一些明暗相間的圓環(huán)，這些圓環(huán)達(dá)到的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了光按直線傳播所能照到的范圍，這就是光通過小孔產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象． 光的衍射現(xiàn)象進(jìn)一步證明了光具有波動性，對確定光的波動說的正確性起了重要作用． 關(guān)于這個問題， 歷史 上曾有過一段趣事． 1818年，當(dāng)法國 物理 學(xué)家菲漢耳提出光的波動理論時，著名 數(shù)學(xué) 家泊松根據(jù)菲涅耳的理論推算出：把一個不透光的小的圓盤狀物放在光束中，在距這個圓盤一定距離的像屏上，圓盤的陰影中心應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)一個亮斑．人們從未看過和聽說過這種現(xiàn)象 ，因而認(rèn)為這是荒謬的，所以泊松興高采烈地宣稱他駁倒了菲涅耳的波動理論，菲涅耳接受了這一挑戰(zhàn)，精心研究， “ 奇跡 ”
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