高中物理光的衍射教案大全
深入理解光的衍射现象的高二物理教案

深入理解光的衍射现象的高二物理教案一、教学目标:1.学生掌握光的衍射现象的基本概念和特点;2.学生理解光的衍射是波的特性之一;3.学生了解光的衍射在实际生活中的应用。
二、教学重点:1.光的衍射现象的基本概念和特点;2.光的衍射是波的特性之一。
三、教学难点:1.学生如何理解波的特性;2.学生如何能够将理论知识与实际生活应用相结合。
四、教学过程:1.导入(1)滤镜衍射实验:让学生在黑板前观察不同颜色的滤镜所发生的变化,通过讨论让学生了解光的衍射现象的基本概念和特点。
(2)探究衍射光栅:通过实验让学生了解衍射光栅的原理和基本结构,引导学生进一步理解光的衍射是波的特性之一。
2.讲解光的衍射现象(1)在黑板上讲解光的衍射现象,包括衍射的定义、分类、特点和条件;(2)让学生通过实验观察光的衍射现象,进一步理解光的衍射是波的特性之一。
3.讨论光的衍射在生活中的应用(1)让学生自行搜索和获取相关文献,讨论光的衍射在实际生活中的应用;(2)通过讨论,让学生理解光的衍射在实际生活中的应用和意义。
4.总结(1)在黑板上进行总结,让学生进一步理解光的衍射现象的基本概念和特点;(2)通过总结,让学生确认对理论知识和实际生活应用的理解。
五、教学方法:1.实验法让学生通过实验探究和理解光的衍射现象的原理和特点。
2.讨论法通过讨论,让学生对光的衍射在实际生活中的应用和意义进行探究和深入理解。
3.总结法通过对理论知识和实际生活应用的总结,让学生进一步理解光的衍射现象的基本概念和特点。
六、教学资源:1.台式计算机和多媒体教学软件;2.光学实验装置和相关实验器材。
七、教学评估:1.实验评估通过实验的进行和实验结果的分析来评估学生的实验能力和实验素养。
2.讨论评估通过讨论的进行和讨论结果的分析来评估学生的分析能力和探究能力。
3.总结评估通过总结的进行和总结结果的分析来评估学生的思维能力和表达能力。
八、教学建议:1.在教学中要充分考虑学生的个性发展和能力差异,采用灵活多样的教学方法和手段,让学生更好地理解和掌握光的衍射现象的知识;2.推崇“理论联系实际”的教学原则,让学生将理论知识与实际生活应用相结合,加深对知识的理解和掌握;3.对于学习能力较弱的学生,教师需要采用个性化教学方法和手段,帮助学生全面发展,提高学生的学习兴趣和学习效果。
光的衍射教案

光的衍射教案【课堂教案】光的衍射一、教学目标1. 了解光的衍射现象及其原理。
2. 掌握光的衍射公式,能够计算衍射角和衍射条纹。
3. 培养学生观察、实验、探究和解决问题的能力。
二、教学内容1. 光的衍射现象及其原理。
2. 衍射角公式的推导及应用。
3. 衍射条纹的形成原理及计算方法。
三、教学过程【引入】通过展示光的衍射现象的图片或视频,引起学生的兴趣和思考。
【讲解】1. 光的衍射现象及其原理:光通过一个孔或者绕过一个物体时,会发生衍射现象。
这是由于光的波动性质决定的。
当光通过一个孔时,光波的振动会受到孔口的限制而发生弯曲,从而产生衍射现象。
衍射现象的原理是赖曼原理,即当光波通过一个孔或者绕过一个物体时,波前上各点的振动会相互干涉,形成新的波前。
根据干涉的结果,可以看到明暗交替的衍射条纹。
2. 衍射角公式的推导及应用:在单缝衍射实验中,光通过一个非常窄的缝隙,形成衍射条纹。
根据几何光学原理和赖曼原理,可以推导出衍射角的公式:sinθ = mλ / a其中,θ为衍射角,m为衍射级别(即衍射条纹的亮暗程度),λ为光波长,a为缝隙的宽度。
这个公式可用于计算缝隙的宽度、波长等实验参数。
3. 衍射条纹的形成原理及计算方法:当光通过一个孔时,会形成一系列明暗交替的圆环状条纹,这就是衍射条纹。
其形成的原理是在干涉中,相位差满足一定条件时,波峰和波谷相互叠加,形成明暗条纹。
衍射条纹的计算方法是根据赖曼原理和波前的相位差来计算。
根据相位差的大小,可以确定衍射条纹的亮暗程度和间隔。
【实验操作】进行光的衍射实验,观察和记录实验现象,并根据实验数据计算衍射角和衍射条纹的亮暗程度和间隔。
【总结与拓展】通过实验数据和计算结果,总结光的衍射现象和计算方法,并拓展到实际应用中,如光学仪器和光学设备的设计和优化。
四、教学评价根据学生的实验报告和讨论,评价学生对光的衍射的理解和掌握程度。
五、教学反思本节课通过引发学生的兴趣和实际操作,使学生更加深入地理解光的衍射现象和计算方法。
精选高中物理光的衍射教学方案

精选高中物理光的衍射教学方案精选高中物理光的衍射教学方案2022高中物理光的衍射教案一三维目标(一)知识与技能1、知道几何光学中所说的光沿直线传播是一种近似.?2、知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象.?3、知道观察到明显衍射的条件(二)过程与方法了解单缝衍射、小孔衍射,并能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析.(三)情感态度价值观1、让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用;2、必须有自信心和踏实勤奋的态度;3、在学习中也要有好品质、好作风.教学重点、难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.?2.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.正确认识光发生明显衍射的条件.?4.培养学生动手实验能力,教育学生重视实验,重视实践.?教具?1.演示水波衍射现象.?频率可调的振源,发波水槽及相应配件,水波衍射图样示意挂图.?2.演示光的单缝、圆孔衍射现象.?光的干涉、衍射演示仪,激光干涉、衍射演示仪(及相关的配件),单丝白炽灯、红灯、蓝色灯,自制的单缝衍射片,光波圆孔衍射管,游标卡尺.?3.演示泊松亮斑,激光发生器,小圆屏.教学方法:探究法?教学设计示例(-)引入新课提出问题:什么是波的衍射现象演示水波的衍射现象,让学生回答并描述衍射现象的特征,唤起学生对机械波衍射的回忆,然后再举声波的衍射例子.指出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.?水波、声波都会发生衍射现象,那么光是否也会产生衍射现象?若会产生,那么衍射图样可能是什么样呢(二)教学过程(一)、所谓光的衍射现象,是当光在它传播的方向上遇到障碍物或孔(其大小可以与光的波长相比或比光的波长小)时,光绕到障碍物阴影里去的现象.演示:下面我们用实验进行观察.取一个不透光的屏,在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝,用平行的单色光照射,在缝后适当距离处放一个像屏(如图).我们看到,当缝比较宽时,在像屏上是一条几乎与缝一样宽的亮线,除了这一条光线外,像屏上出现了阴影.这时光可视为是沿直线传播的.接着逐渐缩小缝的宽度,当缝调到很窄(缝宽与光波的波长相当时)在像屏的原阴影区内观察到了明暗相间的条纹.这实验表明光在其前进的途中遇上大小相当于光的波长的障碍物或孔时,偏离了直线传播方向,即光产生了衍射现象.上述衍射现象是通过单缝形成的,我们称之为光的单缝衍射.单色光的干涉与衍射都出现明暗相间的条纹,但图案不同.干涉条纹是等间隔的,衍射条纹间隔不等.白光照射单缝时,可以在像屏上得到彩色条纹,它与双缝干涉的彩色条纹也不同,中央一级是又亮又宽的白色条纹,两边是较窄较暗的彩色条纹.用点光源来照射有较大圆孔AB的屏,在像屏 MN上出现一个光亮的圆,这说明光是沿直线传播的.逐渐缩小孔的直径,可以看到屏上的亮圆也逐渐减小.但是,圆孔缩到很小时,在像屏MN上原阴影区就形成一些明暗相间的圆环,这些圆环达到的范围远远超过了光按直线传播所能照到的范围,这就是光通过小孔产生的衍射现象.光的衍射现象进一步证明了光具有波动性,对确定光的波动说的正确性起了重要作用.关于这个问题,历史上曾有过一段趣事.1818年,当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时,著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出:把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中,在距这个圆盘一定距离的像屏上,圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑.人们从未看过和听说过这种现象,因而认为这是荒谬的,所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论,菲涅耳接受了这一挑战,精心研究,“奇迹”终于出现了,实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑.光沿直线传播只是一个近似的规律:当光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多时,可认为光是沿直线传播的,当光的波长与障碍物或孔的尺寸可以相比拟时将产生明显的衍射现象提问:当光通过小孔或者狭缝时,在后面的光屏上会得到什么样的图案?学生回答的基础上老师总结.当缝很大时直线传播(得到影)当缝减小时逐渐会出现小孔成像的现象继续减小缝的大小会出现光的衍射现象.(二)光的单缝衍射?(1)单缝衍射实验.?教师用光的干涉、衍射仪做单色光的单缝衍射,或用激光源来做单缝衍射实验.实验过程中展示缝较宽时:光沿着直线传播,阴影区和亮区边界清晰;减小缝宽,在缝较狭时:阴影区和亮区的边界变得模糊;继续减小缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区,屏幕上出现明暗相间的衍射条纹.?(2)简单分析衍射的形成.?展示衍射现象实验示意图,当光传播到狭缝时,可把狭缝S看成许许多多个点光源,这些点光源发出的光在空间传播相遇叠加决定了屏幕上各点位置的明暗情况.?(3)单缝衍射条纹的特征.(单色光的衍射图样)?①中央亮纹宽而亮.?②两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗.?(4)学生动手观察单缝衍射.?教师分发单缝衍射观察片,每片观察片刻有二条宽度不同的单缝.让学生通过单缝分别观察设在教室前、后的红色灯、蓝色灯的衍射现象;让学生仔细观察:①同一缝红色衍射条纹与蓝色衍射条纹是否有区别?②同一种色光,单缝宽度不同衍射条纹是否有区别然后让学生通过单缝观察白炽灯的衍射图样.?引导学生分析归纳最后总结规律:?2022高中物理光的衍射教案二【教学目标】(一)知识与技能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。
高中物理《光的衍射实验与分辨本领》教案

高中物理《光的衍射实验与分辨本领》教案教案:光的衍射实验与分辨本领一、教学目标:1. 了解光的衍射现象及其实验原理;2. 掌握光的衍射实验的基本步骤与注意事项;3. 培养学生的观察、实验和分辨能力。
二、教学内容:1. 光的衍射现象及实验原理;2. 光的衍射实验的步骤与注意事项;3. 光的分辨本领的培养。
三、教学过程:1. 导入(5分钟)教师通过提问和引入,让学生回顾光的传播和折射的知识,引发学生对光的衍射的思考。
2. 知识讲解(15分钟)教师讲解光的衍射现象及其实验原理,包括光的波动性、光的直线传播和衍射的条件等。
3. 实验演示(20分钟)教师进行光的衍射实验演示,通过光通过狭缝、光通过光栅等实验现象,让学生直观感受光的衍射现象。
4. 实验操作(30分钟)学生分成小组进行实验操作,每个小组至少进行一次光的衍射实验。
教师在实验过程中给予指导和帮助,确保实验的顺利进行。
5. 实验总结(10分钟)学生根据实验结果,总结光的衍射实验的基本步骤和注意事项,并进行实验结果的分析和讨论。
6. 拓展应用(10分钟)教师引导学生思考光的分辨本领,并通过实例讲解光的分辨本领的应用,如显微镜、望远镜等。
7. 总结复习(10分钟)教师对本节课的重点知识进行总结复习,并布置相关的作业。
四、教学资源:1. 实验器材:光源、狭缝、光栅等;2. 实验记录表;3. 教学PPT。
五、教学评价:1. 实验操作的准确性和实验结果的正确性;2. 学生对光的衍射现象和实验原理的理解程度;3. 学生对光的分辨本领的应用能力。
六、教学反思:本节课通过实验演示和实验操作的方式,让学生亲自参与光的衍射实验,培养了学生的观察、实验和分辨能力。
同时,通过引导学生思考和拓展应用,提高了学生对光的衍射现象和分辨本领的理解和应用能力。
在教学过程中,教师要注重引导学生思考和讨论,激发学生的学习兴趣和主动性。
高三物理教案光的衍射

高三物理教案光的衍射
【教学内容】光的衍射
【教学目标】
1. 了解光的波动性和衍射现象;
2. 熟悉夫琅和费衍射的原理和公式;
3. 掌握夫琅和费衍射实验的具体操作方法;
4. 学会用夫琅和费衍射实验验证光的波动性。
【教学重点】
1. 夫琅和费衍射的原理和公式;
2. 夫琅和费衍射实验的具体操作方法。
【教学难点】
1. 夫琅和费衍射实验的具体操作方法;
2. 用夫琅和费衍射实验验证光的波动性。
【教学方法】
1. 讲授法;
2. 实验法。
【教学过程】
一、导入新课(5分钟)
1. 讲解衍射现象是光波的重要特性;
2. 提问学生有没有见过衍射现象,如何解释衍射现象。
二、核心教学(40分钟)
1. 讲解夫琅和费衍射的原理和公式,例如单缝衍射和双缝干涉实验,分别给出公式;
2. 分析夫琅和费衍射的物理机制;
3. 指导学生操作夫琅和费衍射实验,观察衍射现象;
4. 检验衍射实验结果是否符合衍射公式,以证明光的波动性;
5. 通过夫琅和费衍射实验掌握光的波动性。
三、课堂练习(10分钟)
1. 夫琅和费衍射公式的推导过程;
2. 夫琅和费衍射实验的操作流程。
四、课堂总结(5分钟)
1. 总结夫琅和费衍射实验的主要内容;
2. 总结光的波动性和衍射现象。
【板书设计】
高三物理教案光的衍射
【教学反思】
1. 本节课以夫琅和费衍射为主要内容,通过操作实验验证光的波动性,让学生更直观地感受到光波的特性;
2. 在教学中要引导学生研究夫琅和费衍射的物理机制,理解夫琅和费衍射公式的推导过程,从而深入理解光波的本质。
人教高中物理选修3-4 光的衍射教案(1)

人教高中物理选修
3-4 光的衍射(1)
【教学目的】1、理解常见的
2、比拟分析双缝干预与单缝衍射条纹的区别
【教学重点】光的衍射现象
【教学难点】
主备教案自备教案【引入】我们知道,波能绕过障碍物产生衍射,并且在一定的条件下,
可以观察到明显的衍射现象。
光既是一种波,那么能否产生明显的衍
射现象?
【新授】
一、光的衍射:
1、光的衍射现象:光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离
直线传播的途径而绕过障碍物后传播的现象
2、产生明显衍射现象的条件:障碍物或小孔的尺寸比光的波长小或差
不多
3、常见的光的衍射现象:
①光通过狭缝的衍射现象:
A、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;
中央条纹较宽,其余亮纹变窄.
B、白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白条纹.
②光通过小孔的衍射现象:光通过小孔时(孔很小)在屏上会出现明暗
相间的圆环,中间很亮.
③光照到小圆板上的衍射现象:当照到不透明的小圆板上,在屏上圆
板的阴影中心,出现亮斑——泊松亮斑.
4、光通过小孔与小圆板上衍射现象的区别:
①小圆屏衍射图样的中央有个亮斑——著名的“泊松亮斑〞
②小圆屏衍射图样中亮环或暗环间距随着半径的增大而减小,而圆孔
衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大
5、双缝干预与单缝衍射条纹的区别:。
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!。
第十三章第5节《光的衍射》教案

13.5光的衍射【教学目标】(一)知识与技能1、知道光的衍射现象,及光通过狭缝和圆孔的衍射条纹特点,知道光产生明显衍射的条件。
2、能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析,能区别干涉条纹和衍射条纹(二)过程与方法引导学生与以前学过的机械波的衍射进行类比,进行自主学习,再通过演示实验结合投影片分析讲解,启发学生积极思考思考、培养学生观察能力、想象力、动手能力及分析和解决问题的能力。
(三)情感态度与价值观通过光的衍射现象的观察,再次提高学生在学习中体会物理知识之美;另外通过学习让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用;【教学重点与难点】光的衍射条纹特点及发生明显的光的衍射现象的条件。
光的干涉条纹和衍射条纹的异同。
【教学过程】(一)引入1、在上一节中,我们通过杨氏干涉实验学习了光的干涉,证明了光是一种波,托马斯·杨是怎样解决相干光源的问题的?2、若用红光来做干涉实验,观察到的干涉图样是怎样的?3、相邻两条明(暗)条纹中线的间距与哪些因素有关?师:既然光是一种波,为什么我们日常生活中观察不到光的衍射现象,而常常看到的是光沿着直线传播的呢?我们这节课就来解决这个问题。
(二)新课教学一、光的衍射现象提问1:什么是波的衍射?提问2:产生明显的波的衍射要具备什么样的条件?可见光的波长约是多少?(波产生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟波长相差不多;可见光的波长只有十分之几微米)引导学生根据以上知识,思考:怎样才能观察光的衍射现象?设置实验装置。
(必须使点光源(或线光源)发出的光通过非常小的孔(或是非常窄的狭缝))师(小结):从前面讲的光的干涉实验知道,光的波长很短,只有十分之几微米,通常的物体都比它大得多,因此很难看到光的衍射现象.但是只有当光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝时,才可以清楚地看到光的明显衍射现象.[做一做]:用两只笔平行放置观察日光灯,逐渐减小两只笔之前的缝的宽度,有什么现象发生?为什么会观察到彩色条纹呢?光的单缝衍射演示:我们用实验进行观察.在不透光的挡板上安装有一个宽度可以调节的狭缝,缝后放一个光屏(图19-13).用平行单色光照射狭缝,我们看到,当缝比较宽时,光沿着直线方向通过狭缝,在屏上产生一条跟缝宽相当的亮线.但是,当缝调到很窄时,尽管亮线的亮度有所降低,阴影区和亮区的边界变得模糊;继续减小缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区,屏幕上出现明暗相间的衍射条纹.这表明,光没有沿直线传播,它绕过了缝的边缘,传播到了相当宽的地方.这就是光的衍射现象.对比单缝衍射图样,总结单缝衍射条纹的特征(引导学生归纳)1、光的单缝衍射(1)条纹特征:明暗相间的条纹。
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高中物理光的衍射教案大全高中物理光的衍射教案大全一光的衍射教学设计在中学物理教学中,将所学知识应用到实际生活中去,有利于帮助学生加深对物理知识的理解,有利于培养学生解决实际问题的能力,有利于提高学生进一步学习物理知识的兴趣。
笔者在“光的衍射”一节教学中进行了尝试,收到了良好的教学效果。
一、教学设计现行人教版高中《物理》教材中,对“光的衍射”一节的处理是基于单缝衍射和圆孔衍射两个实验,而且以此说明光发生明显衍射的条件和现象。
在教学过程中,通过在教材中两个实验的基础上进行延伸、拓展,引导学生对比分析发现:光通过不同形状的障碍物发生衍射时,其衍射图样不一样。
再进一步演示和观察光通过正三角形孔、正方形孔、正多边形孔的衍射现象加以验证,并介绍光的衍射在现代技术上的应用,如X射线通过晶体发生晶格衍射。
反过来,用对应的衍射图样来推测晶体的微观结构。
让学生分析为什么光学显微镜放大倍数受到限制,以及对光在介质中沿直线传播规律进一步再认识,使学生对光的衍射现象的认识得到升华。
二、实验器材及操作光源选用激光笔,缝和孔的具体制作过程简述如下:用刀片、缝衣针等工具在不透光的塑料卡片(如电话卡)上,分别刻制出不同宽度的缝和不同大小、不同形状的孔。
如图1所示卡片上制作宽度约为2mm的缝a和宽度约为0.5mm的缝b;如图2所示卡片上制作直径约为2mm的圆孔c和直径约为1mm的圆孔d;如图3所示卡片上制作线度都约为1mm的正三角形孔e、正方形体正多边形孔g。
演示时,把有孔或缝的卡片固定在支架上作为挡板,在相距1m左右的位置,把激光笔光源照射到缝或孔上,在光屏(可以把白色墙壁作为光屏)上可看到相应的衍射现象,实验装置如图4所示。
三、教学过程1.提出问题师问:衍射是波所特有的现象,既然光也是一种波,为什么在日常生活中没有观察到光的衍射现象?学生讨论。
2.分析问题师问:衍射是波绕过障碍物传播的现象。
波要发生明显的衍射现象(也即人们肉眼能直接观察到波的衍射现象)必须满足什么条件?生答:波要发生明显衍射,必须满足一定的条件:只有障碍物或缝的尺寸跟波长差不多,或者比光的波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。
师问:怎样才能观察到光的衍射现象呢?生答:光的波长很短,而可见光的波长实际上只有十分之几微米,一般物体的尺寸都比它大得多,因此,很难看到光的衍射现象。
但是若障碍物或缝的尺寸很小,与光波波长差不多时,就应该观察到明显的衍射现象。
3.实验验证实验一:如图4所示装置,把激光笔发出的激光分别照在单缝b、d上,观察屏上的图样。
现象及分析:当激光照在宽缝a上时,光沿着直线方向通过缝,在屏上产生一条跟缝的宽度相当的亮线;当激光照在窄缝b上时,光通过缝后就明显地偏离了直线传播方向照到了屏上相当宽的地方,并且出现了明暗相间的条纹,如图5所示,这就是光的衍射现象。
实验二:在上述实验中,把挡板换成图2所示卡片,把激光笔发出的激光分别照在圆孔c、d上,观察屏上的图样。
现象和分析:当激光照在直径较大的孔C上时,在屏上得到一个圆形亮斑,圆的大小跟按光沿直线传播规律作图得到的一样。
当激光照在直径较小的孔d上时,屏上得到一些明暗相间的圆环,这些圆环达到的范围远远超过了光沿直线传播所对应照明的区域,如图6所示。
小结:上述两个实验说明:当缝或孔较大(比光波波长大得多)时,衍射现象不明显(肉眼很难直接观察到);当缝或孔很小(与光波波长接近或比光波波长更小)时,衍射现象十分明显。
4.知识延伸师问:同学们,试比较上面单缝衍射和圆孔衍射图样,有那些相同点,又有哪些不同点?生答:相同点都是明暗相间的条纹。
不同点是圆孔衍射条纹为圆环形状,而单缝衍射条纹是直线形状。
师问:通过比较,说明衍射图样的形状与什么有关?高中物理光的衍射教案大全二一、教材分析《光的颜色色散》是人教版高中物理选修3-4第13章第五节的教学内容,主要认识光的衍射以及衍射光栅的原理。
二、教学目标1、知识目标通过实验观察,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.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能力.3、情感、态度和价值观目标:通过“泊松亮斑”等科学小的学习,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、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5mm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、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.EMBEDMSPhotoEd.3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.高中物理光的衍射教案大全三教学目标:(一)知识与技能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、通过学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律。
(二)过程与方法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。
(三)情感态度与价值观通过“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精神。
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。
教学难点:衍射条纹成因的初步说明。
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。
教学用具:频率可调的振源、发波水槽及相应配件、水波衍射图样示意挂图、光的干涉衍射演示仪、激光干涉衍射演示仪(及相关的配件)、单丝白炽灯、红灯、蓝色灯,自制的单缝衍射片、光波圆孔衍射管、游标卡尺、激光发生器、小圆屏。
教学过程:(一)引入新课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?提出问题:什么是波的衍射现象?演示水波的衍射现象,让学生回答并描述衍射现象的特征,唤起学生对机械波衍射的回忆,然后再举声波的衍射例子。
指出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。
水波、声波都会发生衍射现象,那么光是否也会产生衍射现象?若会产生,那么衍射图样可能是什么样呢?(二)新课教学1、单缝衍射实验教师用光的干涉、衍射仪做单色光的单缝衍射,或用激光源来做单缝衍射实验。
实验过程中展示缝较宽时:光沿着直线传播,阴影区和亮区边界清晰;减小缝宽,在缝较狭时:阴影区和亮区的边界变得模糊;继续减小缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区,屏幕上出现明暗相间的衍射条纹。
分析:展示衍射现象实验示意图,当光传播到狭缝时,可把狭缝S看成许许多多个点光源,这些点光源发出的光在空间传播相遇叠加决定了屏幕上各点位置的明暗情况.(3)特征:(单色光的衍射图样)。