高中物理第十三章5光的衍射教案新人教版选修3_4
【最新人教版】【人教版】(高考)高中物理(选修3-4)：13.5《光的衍射》精品教案(含答案)
课时13.5光的衍射1.观察光的衍射现象,知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。
2.能用衍射知识对生活中的现象进行分析和解释。
3.初步了解衍射光栅。
重点难点:衍射实验现象的观察以及产生明显衍射现象的条件和衍射条纹与干涉条纹的区别。
教学建议:光的衍射进一步证明了光具有波动性。
教学中,要让学生思考一般情况下不容易观察到光的衍射现象的原因,而后再观察衍射实验,来说明衍射现象以及发生衍射现象的条件。
教学过程中,可以通过复习机械波衍射的知识,来加深对光的衍射的理解。
还可以借助多媒体技术把衍射现象展示给学生,引发学生的兴趣和思考。
导入新课:蜡烛照到可调节孔大小的挡板上,当孔较大时光沿直线传播,在光屏上形成类似孔的亮斑;当孔变得较小时,则屏上形成烛焰的像;当孔再变小时,在屏上形成比孔大许多的模糊区域,这是为什么呢?你能解释吗?1.光的衍射(1)衍射现象:用单色平行光照射狭缝,当缝比较宽时,光沿着①直线通过狭缝,在狭缝后光屏上产生一条与缝宽②相当的亮条纹;当将缝调到很窄时,尽管亮条纹的③亮度有所降低,但是④宽度反而增大了,这表明光经过较窄的单缝时,并没有沿⑤直线传播,而是绕过了单缝的边缘传播到了更宽的空间,这就是光的衍射现象。
(2)常见的几种衍射:⑥单缝衍射、⑦圆孔衍射和泊松亮斑(圆屏衍射)。
(3)产生明显衍射的条件:障碍物、孔或狭缝的尺寸与光的波长⑧差不多,或比光的波长⑨小。
2.衍射光栅(1)定义:由许多⑩等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件叫衍射光栅。
(2)原理:增加狭缝的个数,衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加。
(3)分类:衍射光栅通常分为透射光栅和反射光栅两种。
1.光的衍射是不是说明光不能沿直线传播?解答:光的衍射与直线传播是在不同条件下的表现,都是正确的。
2.光的衍射能证明光的哪种学说是正确的?解答:波动说。
3.衍射现象中,如果增加狭缝的个数有什么现象?解答:衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加。
2024-2025学年高中物理第十三章光5光的衍射教案2新人教版选修3-4
八、作业评价
1.作业批改：对学生的作业进行认真批改，了解学生对光的衍射现象的掌握程度，及时发现学生的不足之处。
2.作业点评：对学生的作业进行点评，鼓励学生继续努力，对学生的优点给予肯定，对学生的不足之处给予指导。
最后，我注意到学生在课堂讨论中参与的积极性不高，这可能是因为我没有提供足够的问题来激发学生的思考。因此，我计划在未来的教学中设计更多的问题和讨论环节，以激发学生的思考和参与度。
板书设计
1.光的衍射现象的定义：
-光的衍射现象定义：当光遇到障碍物时，光波会绕过障碍物继续传播的现象。
2.衍射现象的条件：
-衍射现象条件：孔径或障碍物尺寸小于或相当于光波的波长，或者孔径或障碍物尺寸与光波波长相近。
教师备课：
深入研究教材，明确光的衍射教学目标和光衍射重难点。
准备教学用具和多媒体资源，确保光衍射教学过程的顺利进行。
设计课堂互动环节，提高学生学习光衍射的积极性。
（二）课堂导入（预计用时：3分钟）
激发兴趣：
提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入光衍射学习状态。
回顾旧知：
简要回顾上节课学习的光的基本概念和波动理论，帮助学生建立知识之间的联系。
解答：
光的衍射现象在实际应用中非常广泛。例如，在激光技术中，激光束通过透镜或狭缝时会产生衍射现象，这被用于调整激光束的传播方向和聚焦。在光纤通信中，光的衍射被用于增加光信号的传输距离和容量。在显微镜和望远镜中，衍射现象被用于放大和观察微小物体。此外，光的衍射还被应用于光学传感器、光学成像技术以及光学显示技术等领域。
人教版高中物理选修3-4第十三章光学光学光的衍射
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作【知识概要】光的衍射现象：（1）定义：光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象。
（2）产生明显衍射的条件：障碍物或孔（缝）的尺寸_____________或____________________。
（3）单色光单缝衍射图象特点：中央条纹最宽最亮，两侧为不等间隔的明暗相间的条纹。
应用：用衍射光栅测定光波波长。
【课堂例题】【例1】（）在双缝干涉实验中，如果将双缝中的一条挡住，其它都不改变，那么在光屏上观察到的现象将是：A.仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，只是亮纹的亮度变暗了B.仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，只是由于挡住一条缝，所以光屏上只有一半区域内有干涉条纹，另一半区域内将没有干涉条纹C.仍然有明暗相间的条纹，只是条纹的宽窄和亮度分布不再是均匀的了D.由于只有单缝，不能形成相干光源，所以不会发生光的干涉现象，光屏上将没有任何条纹出现【例2】（）（如图所示）.单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，则可观察到的图象是：【例3】（）在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的：A ．很小的不透明圆板B ．很大的中间有大圆孔的不透明挡板C ．很大的不透明圆板D ．很大的中间有小圆孔的不透明挡板【例4】在如图中所示,A 、B 两幅图是由单色光分别入射到圆孔而成成的的图像，其中图A 是光的 （填干涉或衍射）图像，由此可以判断出图A 所对应的圆孔的孔径 （填大于或小于）图B 所对应的圆孔的孔径。
【巩固训练】 （ ）1. 下列说法正确的是：A ．当光的波长比圆孔的直径大时，可以产生明显的衍射现象B ．衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律C ．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象D ．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象（ ）2. 在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),可以看到：A ．黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹C.彩色的直条纹D.彩色的弧形条纹。
高中物理光的衍射教案
高中物理光的衍射教案
一、教学目标：
1. 了解光的衍射现象及其原理。
2. 掌握光的衍射的条件和规律。
3. 能够运用衍射原理解释光的传播和干涉现象。
二、教学内容：
1. 光的衍射现象及其表现形式。
2. 光的衍射的条件和规律。
3. 衍射对光的传播和干涉的影响。
三、教学重点与难点：
重点：光的衍射现象及其条件和规律。
难点：运用衍射原理解释光的传播和干涉现象。
四、教学过程：
1. 导入：介绍衍射现象，引出本节课的主题。
2. 学习：讲解光的衍射的条件和规律，以及衍射对光的传播和干涉的影响。
3. 演示：进行光的衍射实验，展示不同条件下的衍射现象。
4. 练习：让学生进行练习，巩固所学知识。
5. 总结：总结本节课的重点内容，强化学生的理解和记忆。
6. 布置作业：布置相关练习题，以检验学生掌握情况。
五、教学手段：
1. 讲授
2. 实验
3. 互动讨论
六、教学资源：
1. 教案
2. 课件
3. 实验器材
4. 相关教材
七、评估与反馈：
1. 在课堂上进行形式评估，检验学生对光的衍射相关知识的掌握情况。
2. 收集学生反馈意见，及时调整教学方法和内容。
八、拓展延伸：
1. 让学生自行设计实验，观察并总结衍射现象。
2. 给学生布置有关光的衍射研究课题，拓展学生的知识面和思维深度。
以上为高中物理光的衍射教案范本，希望对您有所帮助。
如需进一步了解教案内容或有其他问题，请随时与我联系。
祝教学顺利！。
【方向】2020学年高中物理第十三章光第56节光的衍射光的偏振教学案新人教版选修34
【关键字】方向第5、6节光的衍射__光的偏振一、光的衍射1．定义：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，明显地偏离了直线传播的方向，在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象。
2．衍射图像：衍射时产生的明暗条纹或光环。
3．单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹。
4．圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。
5．泊松亮斑：障碍物的衍射现象。
在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。
二、衍射光栅1．衍射光栅的结构由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
2．衍射图样的特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。
3．衍射光栅的种类反射光栅、透射光栅。
三、光的偏振1．横波与纵波的特点横波中各点的振动方向总与波的传播方向笔直。
纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。
横波有偏振现象。
2．自然光和偏振光(1)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在笔直于传播方向上沿一切方向振动的光，沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
(2)偏振光：在笔直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。
3．光的偏振(1)白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象。
(×)(2)菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象。
(×)(3)用两支圆柱形铅笔并在一起，形成一个狭缝，使狭缝平行于日光灯，会看到彩色的衍射条纹。
(√)(4)凡是波都有偏振现象。
(×)(5)反射可以引起自然光的偏振。
(√)(6)拍摄水中游鱼时，在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象。
(√)2．合作探究——议一议(1)衍射和干涉条纹都是明暗相间的，两种条纹是否完全一样？提示：不一样。
高中物理：第13章 光 课件(新人教选修34)
2、光的折射现象
① 折射光线、入射 A 光线、法线在同一
平面内.
② 折射光线和入射 光线分居法线两侧
N
θ1 O
θ2 N'
空气 玻璃
B
③当光从空气斜射入水或 玻璃中时， 折射角小于入射角
④当光从水或玻璃斜射入 空气中时， 折射角大于入射角
空气
⑤ 当入射角增大 水 时，折射角也随 着增大
光由空气射入玻璃时入射 角θ1和出射角θ2的数值表:
条纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波
的波长越大，条纹间的距离也越大，这是为什
么？
r2-r1=dsinθ
r1
S1 θ d
r2
S2 l
P1
X=ltanθ≈lsinθ
x 当两列波的路程差为波长的 P 整数倍，即dx/l=±kλ
（k=0,1,2…)时才会出现亮条 纹，亮条纹位置为：
X=±klλ/d
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
课堂练习
一束白光射到玻璃三棱镜的一个面上后 发生色散现象，在图示的光路图中，符 合实验事实的是( A )
一束白光从顶角为的三棱镜的一侧，以较大 的入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏P上 可得到彩色光带，如图所示，当入射角逐渐 减小到0的过程中，假如屏上的彩色光带先后 消失，则( B ) A.红光最先消失，紫光最后消失 B.紫光最先消失， 红光最后消失 C.红光最先消失， 黄光最后消失 D.紫光最先消失， 黄光最后消失
4、光学中与折射率有关的几 个物理量？
光的传播速度 临界角
结论：
在同一介质中，由红光到紫光，光 的折射率越来越大，传播速度越来 越小，相同的入射角，紫光越容易 发生全反射
各种色光的折射率
2019高中物理第十三章第56节光的衍射光的偏振讲义含解析新人教版选修3_4
光的衍射光的偏振一、光和衍射┄┄┄┄┄┄┄┄①1．光的衍射现象(1)概念：光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
(2)典型衍射及现象①单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹；②圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环；③泊松亮斑：各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清。
若在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。
2．产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象。
3．光的衍射现象和光的直线传播的关系光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比障碍物或小孔小得多时，光可以看成沿直线传播；在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时，衍射现象就十分明显。
4．衍射光栅(1)衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
(2)衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。
(3)衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅。
[说明](1)对于单缝衍射：缝越窄，中央亮条纹越宽，条纹间距越大，衍射现象越明显。
(2)衍射是波特有的一种现象。
①[判一判]1．白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象(×)2．菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象(×)3．隔着帐幔看远处的灯，看到灯周围辐射彩色的光芒，是光的干涉现象(×)4．衍射光栅的图样与单缝衍射相比，衍射条纹的亮度增加，宽度变宽(×)二、光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄②1．偏振现象(1)自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同。
13.5 光的衍射 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (2)
13.5 光的衍射1、教学目标一、知识与技能（1）认识光的衍射现象，对光的波动性有进一步的了解；（2）了解光产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系。
二、过程与方法（1）通过观察实验，培养对物理现象的观察、表述、概括能力；（2）通过观察实验培养观察、表述物理现象，概括规律特征的能力，培养动手实践能力。
三、态度、情感、价值观通过对“泊松亮斑”的讲述，认识到任何理论都必须通过实践检验，实验是检验理论是否正确的标准。
2、教学重点通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性；光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加。
3、教学难点正确认识光发生明显衍射的条件；培养动手实验能力，重视实验，重视实践。
4、教学过程：1）课堂导入光的干涉现象反映了光的波动性，而波动性的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射现象呢？如果有衍射现象，为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象呢？水波、声波都会发生衍射现象，它们发生衍射的现象特征是什么？一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．（播放视频）2）重点讲解一、光的衍射1、光的衍射：光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。
2、明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
3、物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。
二、单缝衍射条纹的特征1、中央亮纹宽而亮．2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．单缝衍射规律：1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．2、单缝不变时，光波波长大的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大．3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色．泊松亮斑：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．三、衍射光栅衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。
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光的衍射
教学要求：
1、知道光的衍射现象
2．知道产生光的衍射现象的条件：障碍物或孔、缝的大小比光的波长小或与波长相仿时，才能观察到明显的衍射现象．
3．知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似．
重点和难点：产生光的衍射现象的条件
课时：1课时
基本教学过程
光的干涉现象反映了光的波动性，而波动性的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射现象呢？如果有衍射现象，为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象呢？
水波、声波都会发生衍射现象，它们发生衍射的现象特征是什么？
一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．（播放视频）
一、光的衍射
1、光的衍射：光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。
2、明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
3、物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。
二、单缝衍射条纹的特征
1、中央亮纹宽而亮．
2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．
单缝衍射规律：
1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．
2、单缝不变时，光波波长大的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大．
3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色．
泊松亮斑：
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．
三、衍射光栅
衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。
可分为透射光栅和反射光栅。
干涉条纹与衍射条纹的区别：
干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱较慢。
衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
光的衍射现象说明光的直线传播是有条件的，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。
四、练习
例1：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黑相间的直条纹
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，说明光沿直线传播，不存在光的衍射
例2：用平行的单色光垂直照射到中央有孔的不透明圆板，当孔逐渐减小时,在圆板后面的屏上可以看到什么现象？
例3：下面四种现象中，哪些不是光的衍射现象造成的
A．通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹
B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑
C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子
D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环
说明：
1．课本只要求学生初步了解光的衍射现象，不做理论讨论，因此与机械波类比和观察实验现象是十分重要的．首先，要结合机械波的衍射，使学生明确光产生衍射的条件．
2．除了演示实验外，要尽可能多地让学生自己动手做实验进行观察．包括节后的“做一做”，以及观察小孔衍射（在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔，以小电珠作光源，距光源lm～2m，眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样棗彩色圆环）．还可让学生通过羽毛、纱巾观看发光的灯丝门4见到的彩色花样可不作解释）等等，以补学生对这一现象的不熟悉和帮助学生理解．
3．在本节后的阅读材料中提到泊松亮斑——油松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了，可事与愿违，菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战，用实验验证了这个理论结论，实验却成了波动理论极其精彩的实证，菲涅尔为此获得了科学奖金（1819年）．这个科学小故事告诉我们，在科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用；作为科研工作者，必须有坚定的自信心和踏实勤奋的工作态度．今天的学习，在掌握知识的同时，也应培养自己这方面的好品质、好作风．
4．应该让学生了解，光的直进，是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全否定光的直进，而是指出了光的直进的适用范围或者说它的局限性．。