2018-2019学年人教版选修3-4光的衍射第1课时学案
2018-2019学年教科版选修3-4光的衍射与偏振第1课时学案
光的衍射与偏振学习目标：1 .知道光的衍射现象，知道几种衍射现象的图样．2 .理解光产生明显衍射的条件．3 .知道光的偏振现象，知道偏振是横波特有的性质．4 .知道偏振光和自然光，知道偏振光的应用．学习重点：理解光产生明显衍射的条件学习难点：知道光的偏振现象，知道偏振是横波特有的性质。
教学过程：1.基本知识(1)光的衍射现象①单缝衍射．单色平行光通过狭缝时，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：障碍物的衍射现象．各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，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，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．(2)光产生明显衍射现象的条件障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多．(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孔的尺寸小的多时，光可以看成沿直线传播；在小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结构由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．②衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．2. 思考判断(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. 探究交流衍射现象明显就是衍射条纹更亮吗？【提示】衍射现象明显是指光绕到阴影区域的范围更大，随着孔的减小，条纹亮度减弱．1.(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垂直．纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上．只有横波才有偏振现象．(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，包含着在垂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：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光．(1)凡是波都有偏振现象．(×)(2)反射可以引起自然光的偏振．(√)3. 探究交流为什么戴上偏振片眼睛时，可以清楚地看到水中的游鱼？【提示】由于水面反射的光对人眼产生干扰，使人不能清楚地看到水下的物体，从水面反射的光中包含有很多偏振光，偏振片眼镜可不让这些偏振光进入眼睛，则水中的物体可以比较清楚地被看到．【问题导思】1. 单缝过大就不能发生衍射了吗？2. 单缝和孔越小衍射条纹越明亮吗？3. 三种衍射图样各有什么特点？1. 单缝衍射图样(1)中央条纹最亮，越向两边越暗；条纹间距不等，越靠外，条纹间距越小．(2)缝变窄通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮纹的亮度降低．(3)中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关，入射光波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大．(4)用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮．2. 圆孔衍射图样(1)中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小，如图13－5－1所示．圆孔衍射图13－5－1(2)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱．(3)用不同色光照射圆孔时，得到的衍射图样的大小和位置不同，波长越大，中央圆形亮斑的直径越大．(4)白光的圆孔衍射图样中，中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环．(5)只有圆孔足够小时才能得到明显的衍射图样．在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏上依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)．3. 不透明的小圆板衍射图样(1)中央是亮斑．(2)周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小．1 .衍射是波所特有的现象，一切波均能发生衍射现象．2 .光遇小孔、单缝或障碍物时，衍射现象只有明显、不明显之分，无发生、不发生之别．3 .可见光的波长范围：10－6～10－7m ，因此光的衍射现象不易观察到．在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是( )A ．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄B ．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C ．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D ．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽【解析】 当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，故选项A 、C 、D 正确．【答案】 ACD1. 关于光的衍射现象，下列说法正确的是( )A ．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B ．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹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【解析】 单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹．白光的衍射图样是彩色条纹．光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象．光的衍射现象只有明显与不明显之分，D 项中屏上大光斑的边缘会变得模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象。
2018-2019学年人教版选修3-4光的衍射第1课时教案
光的衍射一、教学目标1、知识与技能（1）认识光的衍射现象，使学生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．2、过程与方法（1）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力．（2）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力．3、态度、情感、价值观（1）通过对“泊松亮斑”的讲述，使学生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．二、教学重点与难点分析：（1）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．三、教学过程1、常见的衍射现象有那些？小孔衍射、小屏衍射、单缝衍射、边缘衍射。
例1、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.彩色的弧形条纹例2、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时()A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮2、为什么平时很难见到光的衍射现象？（发生衍射现象的条件）因为发生明显衍射现象的条件为：逢、孔、障碍物的尺度与波长接近时。
由于光的波长很短，所以生活中很难看到光的衍射现象。
例1、如图4-2所示，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图案.其中图A是光的_____(填“平行”或“衍射”)图象，由此可判断出图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.3、什么是“泊松亮斑”？谁提出了“泊松亮斑”？提出的目的是什么？谁证实了“泊松亮斑” 的存在？你从中能体会到什么？著名数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出：把一各不透光的小圆盘放在光束中，在小圆盘后方的光屏上，圆盘阴影中央出现一个亮斑。
【人教版】选修3-4物理：13.6《光的衍射》导学案(含答案)
第十三章光6.光的衍射【学习目标】1、观察光的衍射现象2、知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件3、能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析4、初步了解衍射光栅【重点难点】光的衍射的条件【课前预习】1.光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。
2.产生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与光波的波长相差不大，或者小于光波的波长。
3.当光照到不透光的小圆板时，在阴影的中心会出现一个亮斑,称为泊松亮斑；照射不透明光屏上开的足够小的圆孔时，在另一屏上会出现亮暗相间的圆环。
【预习检测】1、关于衍射的下列说法中正确的是（）A、衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果B、双红干涉中也存在衍射现象C、一切波都很容易发生明显的衍射现象D、影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实2、用一只灯泡照亮一个带有孔径可调的圆孔的遮光板，如果圆孔的直径由几厘米逐渐减小到零，则遮光板后面光屏上：先出现（），接着出现（），再出现（），最后是（）．3、用红光进行双缝干涉实验时，如果用不透光的纸遮住其中的一条缝，则屏上出现：（）A、无条纹，只是一片红光；B、既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像C、原干涉条纹形状不变，只是亮度减弱D、仍然有明暗相间的条纹，但与原来的不一样4、用游标卡尺观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm逐渐增大到0.8mm，看到的现象是：（）A、衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显；B、衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明财C、衍射条纹的间距不变，只是亮度增强ZD、以上现象都不会发生5、关于光的干涉和衍射现象，下述说法正确的是：（）A、光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理；B、光的干涉条纹里彩色的，衍射条纹是黑白相间的；C、光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象说明光具有粒子性；D、光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果【预习检测】1、AB2、圆形亮斑；灯丝倒像；圆环形的衍射图样；屏上一片黑暗3、D4、A5、D▲堂中互动▲【典题探究】例1在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是（）A.将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄B.使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C.换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D.增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽解析：当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽.故选项A、C、D正确. 答案：A、C、D拓展：通过光屏观察衍射条纹与用眼睛直接观察衍射条纹的情况是有所不同的.单缝到屏的距离增大时，屏上条纹间距变大，亮度变弱，条纹数目不变（屏足够大）；如果用眼睛直接观察，眼睛必须靠近单缝，当略微增大眼睛与单缝距离时，观察到的条纹间距也会略大，而条纹数目将减少，因为眼睛的受光面很小（相当于光屏很小），所以当眼睛与单缝的距离过大时，就观察不到衍射条纹.例2某同学把卡尺间的窄缝调节到0.5 mm去观察某一线光源，看到了彩色条纹.他把缝的宽度增加到0.8 mm，再观察同一光源，看到的现象是但亮度增大.若他把缝的宽度减小到0.2 mm，则看到的现象是_____________________________________.这说明在衍射现象中，衍射图样条纹的宽度及亮度与______________有关，当其_____________时，衍射现象更为明显.解析：当窄缝宽度变窄时，它和光波的波长越接近，衍射现象越明显，同时通过窄缝的光能越少，到达光屏上的宽度越宽，亮度就越弱.答案：彩色条纹变窄、彩色条纹变宽但亮度减弱、单缝宽度、变窄例3如图所示，A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的______（填“干涉”或“衍射”）图象.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.解析：A中出现明暗相间的条纹，是衍射现象，只有障碍物或孔的尺寸和光波波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象.图A是光的衍射图样，由于光波波长很短，约在10-7的数量级上，所以图A对应的圆孔的孔径比图B所对应的圆孔的孔径小.图B的形成可以用光的直线传播解释.答案：衍射小于拓展：光发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸和光波波长相差不多，而当障碍物或孔的尺寸比光波波长大得多时，衍射现象不明显.例4声波比光波容易产生明显的衍射，原因是（）A.声波是纵波，光波是横波B.声波是机械波，光波是电磁波C.一般障碍物尺寸跟声波波长相近而比光波波长大得太多D.声波必须通过介质传播，而光波可以在真空中传播解析：产生明显的衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸能与波长相近，声波的波长比光波的波长大，与一般障碍物尺寸相近，容易满足衍射条件，因而容易产生明显的衍射.正确答案选C 项.答案：C拓展：能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸能跟光的波长相比甚至比光的波长还要小，由于可见光的波长一般为数千埃，比普通障碍物尺寸小得多，所以光波的衍射现象观察起来稍难一些.例5用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，下列几种情况中，在小孔后面的光屏上各看到什么现象？(1)小孔的直径为1 cm；(2)小孔的直径为1 mm；(3)小孔的直径为0.5 μm.解析：小孔的直径大小决定屏上现象.当孔的直径较大，比光的波长大的多，此时光的衍射极不明显，光沿直线传播；当孔的直径很小，可以与光波的波长相差不多时，光的衍射现象明显. 答案：(1)当圆孔的直径为1 cm时，在光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑.这是光沿直线传播的结果.(2)当圆孔的直径为1 mm时，在光屏上能看到单色光源倒立的像，这是小孔成像，也是光沿直线传播的结果.(3)当圆孔的直径为0.5 μm时，在光屏上能看到明暗相间的圆环.这是由于小孔尺寸与光波的波长差不多，光发生衍射的结果.巧解提示我们在观察光的衍射实验时，当缝（或孔）的线度逐渐变小时，在光屏上可以看到光斑先逐渐变小进而小孔成像，然后又出现明暗相间的条纹（圆环）.继续使缝（或孔）变小，明暗条纹（圆环）的宽度和间距会随之变大，从而体现量变引起质变的规律.进而认识到，任何规律都有其适用条件.光的直线传播只是一条近似的规律，只有在光的波长比障碍物或孔的线度小得多的情况下，才可以看成是沿直线传播的.。
高中物理光的衍射教案新人教版选修3-4
高中物理光的衍射教案新人教版选修3-4高中物理光的衍射教案新人教版选修3-4【教学目的】1．了解光的衍射概念及衍射现象与波长、缝宽的关系；2．培养学生的动手能力，并使学生明白利用日常普通材料也能做出高层次、高水平的好实验；3．使每位学生都获得一次难以忘怀的“物理美”的享受。
【教学重点】了解光的衍射概念及衍射条件，培养学生的动手能力与观察能力。
【教具准备】水波衍射挂图，感应圈及电源，单丝白炽灯、红灯、蓝灯各一盏，单面刀片，纸片，玻璃片，自制光的衍射观察片（包括铝箔单缝，纸小孔，薄纱巾片，丝袜片，透明纸等）。
【教学过程】一、导入课题1．出示水波衍射教学挂图，唤起学生对机械波衍射的回忆：“一切波都能发生衍射，通过衍射，把能量传到阴影区域。
”板书上述结论。
2．请学生解释“隔墙有耳”这句话的物理含义。
学生答：这是声波绕过了墙，使墙另一边的人听到了谈话声，是声波的衍射现象。
水波、声波都会发现衍射现象。
那么，光也会产生衍射现象吗？二、单缝衍射1．教师直接讲述光通过可调狭缝所发生的物理现象，并画出下列量变质变示意图：［见图1中（l）（2）（3）三图］（l）缝较宽时，光沿着直线传播，阴影区和亮区的边界清晰；（2）缝较狭时，阴影区和亮区的边界变得模糊；（3）缝很狭时，光明显地偏离直线传播，进入几何阴影区，说明光通过很狭的缝也会产生衍射。
2．“耳听为虚，眼见为实”，现在请大家自己来观察光的衍射现象。
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。
并在讲台左右各放一盏红灯与蓝灯。
（l）先点亮红灯，请大家用二种宽度不同的单缝观察红灯，记录衍射图样；然后再点亮蓝灯，请大家用同一单缝分别观察红灯与蓝灯，同样记下衍射图样。
（2）邀请二位学生板画衍射图样，甲同学用红粉笔画出二种不同缝宽的衍射图样；乙同学分别用红、蓝二色粉笔画出同一缝宽时红灯与蓝灯的衍射图样。
经集体补充、修正得如下衍射图样：同一光源（红光）的衍射图样：[见图2（a）]同一单缝的衍射图样：见[图2（b）]（3）教师问：通过狭缝观察白炽灯会看到什么现象？部分学生根据对红灯、蓝灯的观察，结合板画会很快得出色散现象，明暗条纹将变成彩色条纹。
5光的衍射-人教版选修3-4教案
5 光的衍射 - 人教版选修3-4教案一、教学目标1.理解光的衍射现象。
2.掌握计算单缝衍射、双缝衍射的衍射角的公式。
3.能够应用所学知识解释实际问题。
二、教学重点1.光的衍射的概念和特点。
2.单缝衍射和双缝衍射的计算。
三、教学难点1.双缝衍射的计算方法。
2.如何将所学知识应用到实际问题中。
四、教学方法1.讲授法：通过示例和公式等方式讲解单缝衍射和双缝衍射的计算方法。
2.实验法：通过实验中观察光的衍射现象，加深学生的理解。
五、教学内容与步骤1. 光的衍射（1）概念和特点光的衍射是指光线通过物体边缘或孔隙时，发生弯曲或偏离原来直线传播方向的现象。
光的衍射具有以下特点：•衍射现象只发生在波动光中，对于粒子性质的光没有衍射现象。
•衍射现象可以通过造成光束的交叉或干涉效应来解释。
•光的波长越小，衍射现象越明显。
•孔的直径或间隔越小，衍射现象越明显。
（2）实验展示可以通过实验观察光的衍射现象，例如将激光穿过狭缝，可以看到光的衍射现象。
2. 单缝衍射（1）计算公式单缝衍射的衍射角可用以下公式计算：$$\\theta = \\frac{\\lambda}{d}$$其中$$\\theta$$为衍射角，$$\\lambda$$为光的波长，d为单缝宽度。
（2）实验展示可以通过实验使用单缝装置观察单缝衍射现象。
3. 双缝衍射（1）计算公式双缝衍射的衍射角可用以下公式计算：$$\\theta = \\frac{\\lambda}{d} \\times \\frac{L}{D} $$其中$$\\theta$$为衍射角，$$\\lambda$$为光的波长，d为双缝间距，L为距双缝屏幕的距离，D为双缝到光源的距离。
（2）实验展示可以通过实验使用双缝装置观察双缝衍射现象。
六、作业1.计算单缝衍射和双缝衍射的衍射角，并画出示意图。
2.讲述光的衍射现象在日常生活中的应用。
七、教学评估通过学生的作业、课堂表现等方式进行评估，着重考察学生是否掌握了计算衍射角的方法和将所学知识应用到实际问题的能力。
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：。
2018-2019学年鲁科版选修3-4光的衍射第1课时教案
光的衍射教案一、教学目标1．认识光的衍射现象，使学生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、教学重点、难点1．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．三、教学用具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．四、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？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？(一)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．(二)光的圆孔衍射圆孔衍射实验：教师用激光干涉衍射仪做圆孔衍射实验，实验过程中展示孔较大时，光沿直线传播，阴影区和亮区边界清晰，逐渐减小圆孔大小，当圆孔减小到一定程度时出现环状明暗相间同心圆的衍射图样．(三)演示：“泊松亮斑”．教师向学生指出：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．继而教师用激光干涉衍射仪中相应的配件演示“泊松亮斑”实验。
选修3-4 第十三章 光教案
随入射角的增大，反射光线的能量比例逐渐增加，而折射光线的能量比例逐渐减小。
2、经历了近1500年才得到完善的定律
（1）历史发展：公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到：
A．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内；
B．折射光线和入射光线分居在法线的两侧；
2、过程与方法
（1）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力；
（2）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力。
3、情感、态度与价值观
教学重点：波的干涉条件，相干光源；如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着。
9.再转动手轮，使分划板中心刻线平移几个亮（或暗）条纹的距离后，记下此时手轮上的读数x2。
10.把上述数据代入公式λ=L△x /d，即可算出单色光的波长。
11.换用其他颜色的滤光片重复步骤8、9、10，即可算出不同单色光的波长。
12.断开电键，整理仪器。
五、记录实验数据
d
L
△x
λ
1
2
六、得到实验结论
例1：用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹，在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变_____，如果改用白光做实验，在屏上将出现_____色条纹。
例2：用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是()
A.相邻干涉条纹之间的距离相等
B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间距增大
1.50
1.49
30
19.6
1.53
5光的衍射-人教版选修3-4教案
光的衍射-人教版选修3-4教案1. 前言本篇文档将介绍人教版选修3-4中的“光的衍射”教学内容，包括教学目标、教学难点、教学重点、教学方法、教学资源和教学过程等方面的详细内容。
2. 教学目标2.1 知识目标•理解光的波动性与粒子性，能够用波动模型解释光的衍射现象；•掌握单缝衍射、双缝干涉实验的原理和计算方法；•了解其他光学器件（如衍射光栅）的原理和应用。
2.2 能力目标•能够通过实验和计算，确定光的波长、光强、光源大小等参数；•能够用学过的知识解决相应的综合问题。
2.3 情感目标•养成科学探究的习惯，增强探究光的基本性质、现象与规律的兴趣；•发扬科学精神，认真学习、实验、探究、思考，在学习过程中培养自主学习的能力和合作学习的意识。
3. 教学难点•光的波动性与粒子性的统一理解；•单缝衍射、双缝干涉实验的原理和计算方法；•其他光学器件（如衍射光栅）的原理和应用。
4. 教学重点•光的波动性与粒子性；•单缝衍射、双缝干涉实验的原理和应用。
5. 教学方法本节课采用以下教学方法：•讲授：通过讲解，让学生理解光的波动性与粒子性的基本概念和衍射现象的基本原理；•实验：进行单缝衍射、双缝干涉等实验，让学生切身体验和认识相关光学现象，并在实验中培养观察、记录、分析和解决问题的能力；•讨论：通过组织讨论，让学生深入理解光学原理和应用，并发挥学生自主思考和合作学习的能力。
6. 教学资源•黑板、粉笔、教具（单缝、双缝、衍射光栅等）、实验器材（光源、暗盒、屏等）。
7. 教学过程7.1 导入介绍光的波动性和粒子性的基本概念，引出本节课的主题——光的衍射。
7.2 讲解通过示意图和公式等方式，讲解单缝衍射、双缝干涉等光学现象的原理和计算方法，并介绍其他光学器件（如衍射光栅）的原理和应用。
7.3 实验让学生进行单缝衍射、双缝干涉实验，并要求记录实验数据和相关观察结论。
老师及时纠正实验中存在的问题，引导学生分析问题原因和解决问题方法。
选修3-4：13.5《光的衍射》学案
课题：§13、5 光的衍射学习目标：1、观察光的衍射现象2、知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件3、能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析4、初步了解衍射光栅重点难点：重点是光的衍射的条件学习过程：复习与回顾：1、什么是波的衍射现象？2、机械波发生衍射的现象及条件3、干涉和衍射是波特有的现象，那么光能发生干涉，说明光是一种波。
这就说明光应该也能发生衍射，那么，光如果能发生衍射，那光的衍射现象又该是什么样的呢？4、为什么我们在日常生活中观察不到光的衍射？5、已知红光的折射率n=，请同学们计算红光在真空中的波长λ=?【导思】1、什么是光的衍射？2、产生明显光的衍射现象的条件是3、各种单色光的衍射条纹完全相同吗？4、“泊松亮斑”说明什么？5、能区分圆孔衍射和圆板衍射的图样【动动手】请同学们用手边的材料自制一个简易观察光的衍射现象的实验器材并亲自观察一下吧！【典例分析】1、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暗相间的直条纹.B、白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹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，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射1、分析以下现象产生的原因：（1）通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光、（2）菜汤上的油花呈现彩色（3）隔着幔帐看较远处的灯，见到周围辐射彩色的光芒；（4）光线照在花布上，可以看见花布上的图样【分析与解答】（1）（2）（3）（4）光线照在花布上看见花布的图样，是由于光的反射与吸收的结果。
花布是由各种颜色的花纹组成的，当白光照在花布上时红色花纹反射红光，吸收其他颜色的光，这样我们在该位置只看到红色。
同理可以看到各种花纹反射的颜色。
这样可以看到花布的图样。
【导练】1、在单缝衍射实验中，下列说法正确的是（）A、将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄.B、使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C、换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽.D、增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽.2、让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象（遮住侧光面）【分析与解】【点拨】小孔由大变小，光先沿直线传播，后发生明显的衍射现象，最后当孔闭合时，屏上就会一片黑暗。
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光的衍射
【学习目标】
1．通过观察光的衍射现象，知道衍射及产生明显衍射现象的条件。
2．通过讨论和分析，能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析。
3．初步了解衍射光栅。
【预习任务】
阅读课本，完成以下任务。
1．记忆--光的衍射的定义：
2．记忆--产生明显的衍射现象的条件：
3．理解--读图13.5-1和13.5-2，说说单缝衍射的条纹特点。
4．理解--对比图13.5-2中上下两幅图片，说明衍射条纹与缝宽之间的关系。
5．了解--衍射光栅是如何做成的?
拓展思考：
6．小圆孔和小圆盘的衍射图样各有什么特点？
7．比较一下双缝干涉条纹和单缝衍射条纹的异同：
【自主检测】
1．当狭缝比较宽时，光沿着直线通过狭缝，在屏上产生一条与狭缝宽度______的______条纹。
当狭缝调到很窄时，尽管屏上亮条纹的亮度有所，但是宽度反而了。
这表明光没有沿_______传播，它过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方。
这就是光的衍射现象。
2．单缝衍射和圆孔衍射照片中，都有一些_____条纹和条纹。
这是由于来自单缝或圆孔上不同位置的光，通过缝或孔之后叠加时光波或的结果。
3．在障碍物的尺寸比光的波长得多的情况下，衍射现象不明显，也可以_______光是沿直线传播的。
在障碍物的尺寸可以跟光的，甚至比光的波长还的时候，衍射现象十分明显，这时就不能说光沿直线传播了。
4．单缝衍射图样特点：单缝衍射的条纹比较，但距离中央亮条纹比较远的条纹________很低。
5．衍射光栅：衍射光栅是由许多等的狭缝等地排列起来形成的光学元件。
【组内检查】
1．光的衍射的定义
2．产生明显的衍射现象的条件
3．单缝衍射的条纹特点
1.光的衍射现象
（1)衍射现象：光绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区的现象.
（2)发生明显的衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸与波长相比差不多或比光波的波长小.
说明：光的干涉现象表明光是一种波,由于衍射是波的特点,则光能够发生衍射,因此光能够绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区而传播,即发生衍射现象.但由于可见光的波长较短,由发生明显的衍射现象的条件可知,光的衍射现象不易观察.
2.光的偏振
不同的横波振动方向可以不同,但对于一个确定的横波而言,它的振动方向是确定的,并且与传播方向垂直,这就是我们利用横波与纵波的区别来判断某种波是横波,还是纵波. 光的偏振现象
（1)自然光：从普通光源（如太阳、电灯等）直接发出的光，包含着在垂直于光的传播方向上一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同.
（2)偏振光：自然光通过偏振片后,只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过,这时的光只沿着一个特定的方向振动.
各个击破
【例1】下列哪些属于光的衍射现象( )
A.雨后美丽的彩虹
B.对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹
C.阳光下肥皂膜上的彩色条纹
D.光通过三棱境产生的彩色条纹
解析：雨后的彩虹和光通过三棱镜产生的彩色条纹都是光的折射现象,阳光下肥皂膜上的彩色条纹是光的薄膜干涉现象,对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹是单缝衍射现象.故本题选项为B项.
答案：B
类题演练1
对于单缝衍射现象,以下说法正确的是( )
A.缝的宽度d越小,衍射条纹越亮
B.缝的宽度d越小,衍射现象越明显
C.缝的宽度d越小,光的传播路线越接近直线
D.入射光的波长越短,衍射现象越明显
解析：产生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸跟波长差不多,或者比波长小,由于光波波长都很短,所以在单缝衍射现象中,缝的宽度d越小,衍射现象越明显.所以B答案的正确的.缝的宽度d越小,透过缝的光的能量越小,亮度也越小,即A错误,缝的宽度d 越小,越容易发生衍射,即容易偏离直线路径绕到障碍物阴影中去.故C错.在缝的宽度d 不变的情况下,入射光波长越短,越不容易发生明显的衍射现象,故D错误,所以选B.
答案：B
【例2】两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过,如果将其中的一片旋转180°,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象( )
A.透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零
B.透过偏振片的光强先增强，然后减少到非零的最小值
C.透过偏振片的光强在整个过程中都增强
D.透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强
解析：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强度达到最大,当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光先增强,又减小到零,所以答案为A.
答案：A
类题演练2
通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？
解析：通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强度不随偏振片的旋转而变化.因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此，当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了（肉眼对此不能感觉到），但光的强弱没有改变，月亮、黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化.。