第十一章光的衍射课件.ppt

1、一一 衍射现象衍射现象 光在传播路径中，遇到障碍物或者小孔（窄光在传播路径中，遇到障碍物或者小孔（窄缝），产生偏离直线传播的现象称为缝），产生偏离直线传播的现象称为光的衍射光的衍射。或。或者说者说:能绕过障碍物或小孔的边缘，向障碍物后面能绕过障碍物或小孔的边缘，向障碍物后面传播的现象。传播的现象。产生衍射的条件：产生衍射的条件：狭缝（或障碍物）的宽度与波长狭缝（或障碍物）的宽度与波长相当，即孔或障碍物的尺寸小于等于波长时，衍射相当，即孔或障碍物的尺寸小于等于波长时，衍射现象最为明显。现象最为明显。ABS（1 1）孔较大时）孔较大时屏上出现清晰的光斑屏上出现清晰的光斑 （2 2）孔较小时）孔较小

2、时屏上出现衍射图样屏上出现衍射图样明暗相间的间距不等的同心圆环明暗相间的间距不等的同心圆环 圆孔衍射圆孔衍射：光照在一个不透明的小圆板上，光绕过板的光照在一个不透明的小圆板上，光绕过板的边缘，在屏的中心叠加形成一个亮斑边缘，在屏的中心叠加形成一个亮斑 明暗相间的间距不等的同心圆环，中心有一明暗相间的间距不等的同心圆环，中心有一“泊泊松亮斑松亮斑”圆盘衍射圆盘衍射：圆孔衍射圆孔衍射单缝衍射单缝衍射PH*SG*S二二 衍射分衍射分类类夫夫 琅琅 禾禾 费费 衍衍 射射光源、屏与缝相距无限远光源、屏与缝相距无限远缝缝1L2L在实验中实现在实验中实现夫琅禾费衍射夫琅禾费衍射SRP菲菲 涅涅 尔尔 衍衍

3、 射射缝缝PS 光源、屏与缝相距有限远光源、屏与缝相距有限远S三三 惠更斯惠更斯 菲涅尔原理菲涅尔原理dSredS：波阵面上面元：波阵面上面元(子波波源子波波源)菲涅尔指出菲涅尔指出 衍射图中的强度分布是因为衍射时，波场中各衍射图中的强度分布是因为衍射时，波场中各点的强度由各子波在该点的相干叠加决定点的强度由各子波在该点的相干叠加决定.点振动是各子波点振动是各子波在此产生的振动的叠加在此产生的振动的叠加 。P：时刻波阵面时刻波阵面 tS*P惠更斯惠更斯-菲涅尔原理菲涅尔原理 波面上每一点都可看成是子波的波源波面上每一点都可看成是子波的波源,在在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前其后的任

4、意时刻，这些子波的包络就是新的波前,这些子波都这些子波都是相干波是相干波,在传播到空间某点时在传播到空间某点时,进行相干叠加的结果决定了空进行相干叠加的结果决定了空间各点的波振幅。间各点的波振幅。)2cos()(00rtrdSEckdESdSre：时刻波阵面时刻波阵面 tS*PdS)2cos()(00rtrdSEkcE子波到子波到P点点的元振动是的元振动是dS：波阵面上面元：波阵面上面元(子波波源子波波源)P点的点的合振动是合振动是一一 实验装置和现象实验装置和现象单缝衍射条纹的特征单缝衍射条纹的特征（1 1）中央亮纹宽而亮）中央亮纹宽而亮（2 2）两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗）两侧条纹

5、具有对称性，亮纹较窄、较暗图样特征：图样特征：不同波长的单缝衍射不同波长的单缝衍射观察下列衍射图样，分析衍射规律：观察下列衍射图样，分析衍射规律：不同缝宽的单缝衍射不同缝宽的单缝衍射白光的单缝衍射白光的单缝衍射二二 强度计算强度计算（单缝衍射图样的明暗分布规律单缝衍射图样的明暗分布规律,是单缝处的入是单缝处的入射波阵面上无数个子波源在不同方向上的光干涉的结果射波阵面上无数个子波源在不同方向上的光干涉的结果）夫夫 琅琅 禾禾 费费 单单 缝缝 衍衍 射射衍射角衍射角（衍射角（衍射角 ：向上为正，向下为负：向上为正，向下为负.）aofLPRABsinaQC)2cos()(0rtrdSEckdE)s

6、in(2cos)(00 xLtLldxEckdxxLtLEkcldEEaaaa)sin(2cos)(22002200)(LlkcEc令dxxLtcEaa220)sin22cos)2cos(sinsinsin0Ltaaac一、严格的积分法一、严格的积分法)2cos(sinsinsin0LtaaacEP P点光强点光强，令0Iacsin0II 则sina（1 1）中央主极大）中央主极大.)2,1(asinkk光强最大，当0,sin0IIa（2 2）暗条纹（衍射极小）暗条纹（衍射极小）0I0,0sin，而当0.)2,1(asinkksin0II sina（3 3）次极大）次极大tgdtdI，0.)2

7、,1()21(asinkk.)2,1()21(asinkk（4 4）相对光强分布）相对光强分布200)21(1II,1sin1II0k次级大：；，中央主极大，20)sin(II各级极大光强不等，中央主极大的光强最大，次极各级极大光强不等，中央主极大的光强最大，次极大的光强都远远小于主极大的光强。大的光强都远远小于主极大的光强。sinIoaa2a3aa2a3kasin干涉相消（干涉相消（）)21(sinka干涉加强（干涉加强（）RPLoaf,sinfx讨讨 论论（1）第一暗纹距中心的距离第一暗纹距中心的距离fafx11第一暗纹的衍射角第一暗纹的衍射角aarcsin1xkasin干涉相消（干涉相消

8、（）)21(sinka干涉加强（干涉加强（）一定，一定，越大，越大，越大，衍射效应越明显越大，衍射效应越明显.a1aarcsin1第一暗纹的衍射角第一暗纹的衍射角光直线传播光直线传播0,01a 增增大大，减减小小1a 一定一定减减小小，增增大大12,1a衍射最大衍射最大a 单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？越大，越大，越大，衍射效应越明显越大，衍射效应越明显.1 入射波长变化，衍射效应如何变化入射波长变化，衍射效应如何变化?（3）条纹宽度（相邻条纹间距）条纹宽度（相邻条纹间距）affflkk 1除了中央明纹外的其除了中央明纹外的其它明纹、暗纹的宽度它明纹、

9、暗纹的宽度kasin干涉相消（干涉相消（）)21(sinka干涉加强（干涉加强（）角范围角范围 aasin线范围线范围faxfa中央明纹的宽度中央明纹的宽度faxl2210（2）中央明纹中央明纹1k（的两暗纹间）的两暗纹间）oRf（4 4）单缝衍射的动态变化单缝衍射的动态变化单缝上移，零级明单缝上移，零级明纹仍在透镜光轴上纹仍在透镜光轴上.单缝单缝上下上下移动，根据透镜成像原理衍射图移动，根据透镜成像原理衍射图不不变变.aABaAB（5 5）入射光非垂直入射时光程差的计算入射光非垂直入射时光程差的计算)sin(sinaBCDB（中央明纹（中央明纹向下向下移动）移动）DABC)sin(sin a

10、（中央明纹（中央明纹向上向上移动）移动）DCDCkasin 例例11-2-1 已知某单色光垂直照射缝宽为已知某单色光垂直照射缝宽为1300nm的单的单缝，发现第一级极小位置缝，发现第一级极小位置 ，求此光的波长。，求此光的波长。030nm650)21(sin ka例例11-2-2 在白光形成的单缝衍射图样中，某一波长的在白光形成的单缝衍射图样中，某一波长的第二次极大值与波长为第二次极大值与波长为500nm的第三次极大值重合，的第三次极大值重合，求该光的波长。求该光的波长。nm7002 例例1 设有一单色平面波斜射到宽度为设有一单色平面波斜射到宽度为 的单缝的单缝上（如图），求各级暗纹的衍射角上

11、（如图），求各级暗纹的衍射角 .bbABDCBCAD)sin(sin b解解由暗纹条件由暗纹条件kb)sin(sin),3,2,1(k)sinarcsin(bkPHL一一 夫琅和费圆孔衍射夫琅和费圆孔衍射艾艾里里斑斑dDfd22.12：艾里斑直径：艾里斑直径ddfDLP夫琅和费圆孔衍射夫琅和费圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领二二 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领畧偏临界瑞利判据分辨星星 如果用望远镜观察到在视场中靠得很近的四颗星星恰能被分辨。若将该望远镜的物镜孔径限制得更小，则可能分辨不出这是四颗星星。提高分辨 例例1 设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为设人眼在正常照度下的瞳孔

12、直径约为3mm，而而在可见光中，人眼最敏感的波长为在可见光中，人眼最敏感的波长为550nm，问问 （1）人眼的最小分辨角有多大？人眼的最小分辨角有多大？（2）若物体放在距人眼若物体放在距人眼25cm（明视距离）处，明视距离）处，则两物点间距为多大时才能被分辨？则两物点间距为多大时才能被分辨？解（解（1）D22.10rad102.24（2）m103m105.522.13740102.2cm25ld0.055mmcm0055.011醉翁亭记 1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解

13、作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉

14、州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗

15、离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎

16、/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确

17、文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法

18、：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆

19、山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的

20、“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人

21、归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基

22、础上朗读文本。2反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，抒情淋漓尽致，“也”“而”的反复运用，形成回环往复的韵律，使读者在诵读中获得美的享受。(3)文章写景优美，又多韵律，使人读来不仅能感受到绘画美，也能感受到韵律美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法文本举例表并列1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗

23、者表递进1.而年又最高；2.得之心而寓之酒也表承接1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野芳发而幽香，佳木秀而繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰1.朝而往，暮而归；2.杂然而前陈者表转折1.而不知人之乐；2.而不知太守之乐其乐也虚词“之”的用法用法文本举例表助词“的”1.泻出于两峰之间者；2.醉翁之意不在酒；3.山水之乐；4.山间之朝暮也；5.宴酣之乐位于主谓之间，取消句子独立性而不知太守之乐其乐也表代词1.望之蔚然而深秀者；2.名之者谁(指醉翁亭)；3.得之心而寓之酒也(指山水之乐)【教学提示】更多文言现象请参见我的积累本。三、板书设计路线：环滁琅琊山酿泉醉翁亭风景：朝暮之景四时之景山水之乐(醉景)风俗：滁人游太守宴众宾欢 太守醉宴游之乐(醉人)心情：禽鸟乐人之乐乐其乐与民同乐(醉情)可取之处重视朗读，有利于培养学生的文言语感，并通过节奏划分引导学生理解文意，突破了仅按注释疏通文义的桎梏，有利于引导学生自主思考；不单纯关注“直译”原则，同时培养学生的“意译”能力，引导学生关注文言文的美感，在一定程度上有助于培养学生的核心素养。不足之处文章难度相对较高，基础能力低的学生难以适应该教学。会员免费下载