精选高中物理光的衍射教学方案

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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

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。

4.5 光的衍射(教学设计)-高二物理人教版选择性必修第一册)_

4.5 光的衍射(教学设计)-高二物理人教版选择性必修第一册)_

4.5光的衍射教学设计我们知道,波能够绕过障碍物发生衍射。

例如,声音能够绕过障碍物传播。

既然光也是一种波,为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射,而且常常说“光沿直线传播”呢?观看视频,你能从中得到什么启发?然后让学生观察圆盘衍射实验。

然后提问:什么是波的衍射现象?波在它传播的方向上遇到障碍物或孔时,波绕到障碍物阴影里去继续传播的现象叫波的衍射.发生明显衍射的条件是什么?障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。

既然光也是一种波,为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射,而且常常说“光沿直线传播”呢?光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射现象。

衍射时产生的明暗条纹叫衍射图样。

然后提问:如何让衍射现象更明显呢?(二)光的衍射实验待学生回答后播放实验视频,让总结光的明显衍射条件:障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。

(三)单缝衍射提问:光通过单缝衍射时,其图样有什么规律?然后播放实验视频单色光单缝衍射图样的特点实验现象:①条纹不等间距;②中央条纹亮而宽;③两侧条纹较暗较窄,对称分布。

④波长一定时,单缝越窄,现象越明显,中央亮纹越宽越暗各种颜色的光波衍射图象一样吗?不同色光或不同宽度单缝衍射条纹的特征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,光波波长的(红光)中央亮纹越宽,条纹间隔越大.③白光的单缝衍射条纹为中央亮,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近光源的内侧为紫色.(四)衍射的应用双缝干涉与单缝衍射图样有啥不同?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。

如何解释引入实验中“光不沿直线传播”的现象?光经过圆盘发生衍射现象,绕过圆盘,在不透明圆盘的阴影后面,出现了一个亮斑。

如何解释以下视频中的实验现象?然后播放小孔衍射实验孔较小时——屏上出现衍射花样(亮暗相间的不等间距的圆环,这些圆环的范围远远超过了光沿直线传播所能照明的范围)圆盘和小圆孔的衍射图样有何不同?相同点:均是明暗相间的光环,中心均有亮斑不同点:①圆孔衍射中心亮斑较大,而泊松亮斑较小;②圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而增大,圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而减小;③圆孔衍射的背景是黑暗的,而圆盘衍射图样中的背景是明亮的。

高中物理选修3-4教学设计7:13.5 光的衍射教案

高中物理选修3-4教学设计7:13.5 光的衍射教案

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。

高中物理光的衍射教案大全

高中物理光的衍射教案大全

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。

高二物理光的衍射与光学仪器设计教案

高二物理光的衍射与光学仪器设计教案

高二物理光的衍射与光学仪器设计教案一、教学目标本课程旨在教授高二学生光的衍射原理及应用,以及光学仪器的设计与使用方法。

通过实验和实例,让学生了解光学实验的基本方式和方法、体验科学研究的乐趣,培养学生的实验动手能力和科学思维能力。

二、教学内容1.光的波动性2.光的衍射现象3.衍射光栅的制作与使用4.衍射光谱的观察与分析5.光学仪器的设计与使用三、教学方法1.理论讲解 + 实验演示2.小组讨论 + 演示3.学生练习 + 实验操作四、教学计划第一课:光的波动性(1)光的波粒二象性(2)波长与频率,光速与折射率的关系(3)光的能量和功率(4)泊松公式:单缝衍射和双缝干涉实验第二课:光的衍射现象(1)光的衍射公式(2)夫琅和费衍射实验(3)菲涅尔衍射原理(4)格拉曼衍射实验第三课:衍射光栅的制作与使用(1)光栅的类型和制作方法(2)衍射光栅的特点和应用(3)光栅衍射与棱镜衍射的比较(4)光栅衍射的实验方法和应用第四课:衍射光谱的观察与分析(1)光的色散和单色光(2)衍射光谱的特点和判断(3)光谱分析的方法和步骤(4)应用示例:分析白炽灯光谱和荧光灯光谱第五课:光学仪器的设计与使用(1)透镜组和望远镜的设计原理和方法(2)显微镜和光学显微镜的构造和使用(3)投影仪和照相机的原理和应用(4)光学仪器的调整和使用技巧五、参考资料1.《物理实验指导书》2.《光学实验技术》3.《基础光学》4.《现代光学》5.《光学仪器设计》六、教学效果通过本课程的学习,学生将掌握光的衍射原理和应用,了解光学仪器的构造和使用方法,同时培养了实验和设计的能力,提高了科学研究的兴趣和能力,为未来的学习和研究打下了良好的基础。

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

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
4.实验观察:在实验环节,观察学生对光的衍射现象的观察和分析能力,了解学生对实验操作的熟练程度,及时纠正学生的错误操作。
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。

高三物理教案光的衍射

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。

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 (5)

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 (5)

5 光的衍射【教学目标】1、了解光的衍射现象,知道发生明显的光的衍射现象的条件。

2、认识衍射条纹和干涉条纹的区别,定性了解衍射条纹形成的原理。

3、知道实现光的衍射的途径是多种多样的,进一步强化对光的波动性的认识。

【教学重点】光的衍射现象、发生明显的光的衍射现象的条件。

【教学难点】光发生衍射后,为什么会有条纹形成。

【教具】激光器、可调单缝一个、宽度为0.025mm的单缝一个、光栅五个、剔须刀片一块【教学过程】○、复习&引入复习提问1:什么是波的衍射现象,发生明显衍射现象的条件是什么?☆学生:回忆、答问…引入:光的波长的数量级是多少?要光发生明显的衍射现象,容易吗?☆学生:10-7m ;不容易。

正因为实现光波的衍射比起机械波的衍射要难得多,所以在一个相当长的时期内,光能够发生衍射的观点根本不被人们所接受,光的波动说也就欠缺了说服力。

但是,功夫不负有心人,随着技术条件的进步、科学家们的不懈努力,关于光的衍射的研究终于获得了突破,而其中又以法国的菲涅尔、德国的夫琅和费等科学家最为成功。

演示:单缝衍射实验a、学生观察宽度为0.025mm的单缝、可调单缝;b、用可调单缝进行(菲涅尔衍射)实验(肉眼直接对着单缝观察);c、用0.025mm的单缝进行(夫琅和费衍射)实验;d、学生观察观察实验现象、表达实验结果。

总结:①光线离开直线路径绕过障碍物阴影里去;②衍射区域的光强有规则地分布。

过渡:衍射现象中,由于光强的规则分布,光屏上也出现了条纹,我们把它们称为衍射图样,衍射图样和(杨氏)干涉图样是一样的吗?☆学生:不同。

比较单色光的双缝干涉图样与单色光的单缝衍躯干图样,它们各有什么特点?☆学生:观察实验现象、参看教材彩图2《光的干涉和衍射》,比较衍射图样和干涉图样的差别…干涉:条纹间距基本相等,条纹的亮度衰减较小;我们已经知道了干涉图样是怎样形成的,并能够求出杨氏双缝干涉的条纹间距,那么,单缝衍射的图样又是怎样形成的呢?a、定性解释——b 、定量解释—— *a 一定,对于合适的θ = θ1 ,总可以找到asinθ1 = ·2k (图1展示了k = 1的情形)此时,将单缝出发的子波面划分为2k 个“半波带”(图1中,AB 是一个半波带、BC 是第二个)。

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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。

2.通过学习知道“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品德。

【教学重点】单缝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】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5 mm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) 【教学过程】(一)引入新课复习水波的衍射[投影水波衍射图片(如图1、图2所示)]图1图2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2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2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,大家一起来说说发生明显衍射现象的条件是什么?学生一起总结:障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。

师:光也是一种波,也能够发生衍射。

这节课我们来认识光的衍射。

(二)进行新课1.光的衍射师:通过前面对光的干涉的学习,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.(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,如图所示.EMBED MSPhotoEd.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插图的几幅照片比较,总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件.生:当狭缝的宽度比波长小或跟波长差不多时,光偏离了直线传播方向,发生了明显的衍射.(点评:通过实验探究,获取必要的感性认识。

为以后从理论上认识光的衍射奠定基础。

)师:大家通过实验观察到,光在传播过程中能离开直线绕过障碍物到达阴影里去,这一现象叫做光的衍射现象.衍射时产生的明暗条纹叫做衍射图样.其实,不仅单缝,还有圆孔,多条平行狭缝以及各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射.同机械波的衍射一样,光发生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还小.师:下面我们再来观察一下圆孔和光栅的衍射现象.(教师演示,将单缝分别换成圆孔和光栅,可以在屏上观察到清楚的明暗相间的圆环和清晰的明暗相间的条纹.) 师:同学们已经注意到,在衍射现象中,常有一些亮线和暗线,据此大家来猜猜原因.生:在干涉现象中我们也观察到明暗相间的条纹,我想这里的道理应该跟在干涉现象中差不多.师:猜想有道理.其实在光的衍射现象中,来自单缝或圆孔上不同位置的光,到光屏处的路程差满足一定的特点,叠加时加强或减弱,形成明暗相间的条纹,这确实跟光的干涉原理是相似的,大家再考虑一下,如果用白光做衍射实验,条纹会怎样呢?生:条纹应该是彩色的,因为不同色光波长不同,在叠加时形成条纹位置也不一样,叠合时形成彩色.师:回答得非常好,大家明白了吗?生:明白.(教师指导学生用两支铅笔并拢观察日光灯衍射条纹)师:光的衍射现象表明,我们平时说的“光沿直线传播”只是一种特殊情况。

在障碍物的尺寸比波长大得多的情况下,光的传播是沿直线,当障碍物的尺寸可以与光的波长相比拟时,光的衍射现象就十分显著,这时就不能说光沿直线传播了。

师:在光的衍射现象中,历史上有过一个“泊松亮斑”的故事,请大家来阅读课本66页“科学足迹”栏目中的短文――泊松亮斑.师:大家想不想看看这个亮斑?生:想.(教师演示,用被磁化的钢针吸一粒钢珠,悬起,使激光束与钢珠球心在同一直线上,如图所示,就能在屏上观察到钢珠暗影中心有一亮斑,即泊松亮斑.)EMBED MSPhotoEd.32022高中物理光的衍射教案三教学要求: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。

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