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。
中央条纹最亮、最宽，两边的亮纹亮度渐暗，宽度渐窄。
引导学生讨论：光发生明显衍射条件生：缝足够窄。
观察：课本P60图13.5—2（如右图所示）提问：用红光做衍射实验时，缝变窄的过程中，衍射条纹中，中央亮纹的宽度与亮度如何变化？生：缝变窄了，衍射现象更明显了，因此中央亮纹的宽度变宽。
师补充：但通过的光能少了，亮度会降低．观察：缝宽a=0.4mm时蓝光的衍射图样。
提问：红光和蓝光的衍射图样有什么区别？红光和蓝光又有什么区别？可以有什么样的结论？生：红光衍射图样的中央亮条纹比蓝光衍射图样的中央亮条纹要亮？红光的波长比蓝光的波长要长。
结论：光的波长越长，中央亮条纹越宽，衍射现象越明显。
提问：为什么前面我们透过两只笔间狭缝看日光灯能看到彩色条纹？学生：白光是由七种色光组成的，七种色光的波长不同，形成的衍射条纹中央亮条纹的宽度不同，就会引起光的色散。
（色散的知识我们第七节再来着重研究）（2）如图所示，比较下图中红光和蓝光的衍射和干涉条纹，思考：光的衍射条纹和干涉条纹有什么异同？？引导学生归纳：衍射条纹：中央亮纹宽而亮，两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗，且波长越长，中央亮纹越宽干涉条纹：条纹等间距，亮度几乎相同，两边有衰减，且同样波长越长，亮纹间距越宽。
2、小孔衍射（1）圆孔衍射演示小孔衍射：孔由大到小调节，当光照射具有较大圆孔的挡板AB，在后面的屏上就得到一个圆形亮斑，它的直径可以按照光的直线传播的规律作图得到(图19－14甲、乙)．但是，如果圆孔缩小到一定程度，可以在屏上看到，光所达到的范围会远远超过它沿直线传播所应照明的区域(图19－14丙)．这就是圆孔的衍射现象．条纹特征：明暗相间的圆环，圆心处为一亮斑。
（引导学生讨论发生明显衍射现象的条件是孔很小）教师简单分析衍射的形成原因：同学们可能已经注意到，在单缝衍射和圆孔衍射的照片中，都有一些亮线和暗线．这是由于当光传播到狭缝或圆孔上时，可把狭缝或小孔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，在光屏处叠加后光波加强或者削弱的结果，决定了屏幕上各点位置的明暗情况。
这个道理和两列光干涉时的道理相似．如果用白光做衍射实验，得到的亮线是彩色的，这也是由于不同波长的光在不同位置得到了加强．3、圆屏衍射——泊松亮斑阅读课本P61《科学足迹》图中是一个不透光的圆板的影，要特别注意中心的亮斑，它是光绕过盘的边缘在这里叠加后形成的．关于这个亮斑还有一段有趣的故事．后人为了纪念这个有意义的事件，把这个亮斑称为泊松亮斑．说明实验是理论的极其精彩的论证。
物理理论离不开实验的验证，物理实验也离不开物理理论的指导，科学研究必须重视理论的指导作用和实践的检验作用。
（1）衍射图样：明暗相间的不等距的同心圆环，中心有一个亮斑（泊松亮斑）（2）衍射条件：屏的尺寸接近波长或比波长还要小4、白光做衍射实验，得到的单缝衍射条纹是中央为白色亮纹，最宽最亮。
两侧的亮纹是彩色的。
小孔衍射条纹是彩色的圆环。
这都是由于不同波长的光在不同位置得到了加强．根据单缝和小孔衍射两个实验，组织学生思考、讨论两个问题：一是什么叫光的衍射？二是发生明显衍射现象的条件是什么？二、光的衍射1、概念：光离开直线路径绕到障碍物的阴影里去的现象2、发生明显衍射现象的条件是：障碍物或小孔的尺寸跟波长相差不多或比光的波长小。
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，出现亮暗相间的条纹．观察课本P60图13.5大头针的影，可以在它的边缘看到由于衍射产生的条纹．设疑：光发生了衍射现象与我们前面所学的光沿直线传播二者相矛盾吗？引导学生仔细阅读教材P60，尝试回答这个问题。
3、“光沿直线传播”只是一种特殊情况。
①光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的②在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可认为光是沿直线传播的，但是，在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显，这时就不能说光沿直线传播了．三、衍射光栅引导学生自学课本第62页，了解什么是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.衍射光栅是一种非常重要的光学元件。
衍射光栅通过有规律的结构，使入射光的振幅或相位（或两者同时）受到周期性空间调制。
衍射光栅在光学上的最重要应用是作为分光器件，常被用于单色仪和光谱仪上。
(三)课堂小结1、什么是光的衍射现象？单色光的衍射图样有什么特征？(说出它与双缝干涉图样的区别)2、光能够发生衍射，是不是意味着“光沿直线传播”的结论是完全错误的？(“光沿直线传播”只是一种特殊情况)例1、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．练习1、（2000上海）单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是（）练习2、如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个现象.当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的顺序是 .练习3、如图所示是做双缝干涉实验的示意图。
先做操作1：用两块红色、蓝色的滤色片分别挡住双缝屏上、下两半I和Ⅱ。
接着再做操作2：用不透明的挡板挡住b缝。
先后用两块滤色片一块是红色，一块是蓝色挡住a，则甲、乙、丙、丁分别是哪次操作中的什么光？【强化训练】1、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（）．2、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3、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D、以上现象都不会发生4、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【作业】1、完成课本后面的练习；2、完成《学海导航》相关练习。
【教学反思】1、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．讲光的衍射要配合演示实验、要让学生能区分干涉图样与衍射图样的区别．单色光干涉图样条纹等间距，衍射图样中间宽两边窄；2、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。
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。
【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。
光的衍射高中三年级教案
光的衍射高中三年级教案
教学目标
〔一〕学问目标
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、知道视察到明显衍射的条件
〔二〕实力目标
了解单缝衍射、小孔衍射，并能用相关学问对生活中的有关现象进展说明和分析．
〔三〕情感目标
1、让学生知道科学探究必需重视理论的指导和实践的勤奋作用；
2、必需有自信念和踏实勤奋的看法；
3、在学习中也要有好品质、好作风．
教学建议
有关光的衍射的教学建议
应当让学生了解，光的直进，是几何光学的根底，光的衍射。
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。
13章光的衍射教案
应用程序
二.
惠更斯—菲涅耳原理
惠更斯：光波阵面上每 一点都可以看作新的子 波源，以后任意时刻， 这些子波的包迹就是该 时刻的波阵面。 ——1690年
惠更斯不能解释衍射光强 明暗相间的条纹分布！
菲涅耳补充：从同 一波阵面上各点发 出的子波是相干波。 ——1818年 惠更斯---菲涅尔原理:在 波传播过程中,从同一波 阵面上各点发出的子波,
S1 d S2
t
r1 r2 D
P10
O
插入后对P10 点有： 而 r2 − r1 = 10λ
r2 − (r1 − t + nt ) = (r2 − r1 ) − (n − 1)t
(r2 − r1 ) − (n − 1)t = −2.4 ×10 cm
−3
2.4 ×10 −3 k= = −40 −5 6 ×10
菲涅耳衍射。
当
⎧r → ∞⎫ 否则 ⎨ ⎬ 为夫琅禾费衍射， 为菲涅耳衍射。 ⎩R → ∞⎭
光源
s*
r
衍 射 屏
R
观 察 屏
在实验室实现夫琅禾费衍射
光源
s∗
f
衍 射 屏
f′
观 察 屏
光源在无限远，即平行光入射；观察屏在无限远即观察 平行光的相干情况。实现前者，可将光源放在透镜的焦 点处；实现后者，只要将观察屏与透镜的焦平面重合。
例题：汽车二前灯相距1.2m，设 λ=600nm
辨出两盏亮灯？ 1.2m
二、仪器的分辨本领
1 . 22 λ Δ θ 0 = θ1 ≈ D
• •
D
δθ
应用程序
δθ > Δθ0
δθ < Δθ0
δθ = Δθ0
应用程序
5 光的衍射-人教版高中物理选择性必修 第一册(2019版)教案
5 光的衍射-人教版高中物理选择性必修第一册（2019版）教案一、教学目标1.了解光的衍射现象的产生原因和规律；2.能够较好地理解狭缝衍射、单缝衍射、双缝干涉等概念；3.了解衍射实验的方法和步骤；4.能够进行简单的衍射实验，得到适当的实验结果；5.培养学生观察和实验的能力，提升学生的物理学习兴趣。
二、教学重难点教学重点1.光的衍射产生原因和规律；2.狭缝衍射、单缝衍射、双缝干涉等概念。
教学难点1.如何理解不同衍射实验条件下的衍射现象；2.实验操作中的失误和误差处理。
三、课前准备1.教师准备：–教材、教案；–实验器材及器材清单；–录制好衍射实验操作视频备用；2.学生准备：–理解并预习教材，了解衍射理论；–准备实验报告所需的文具和实验报告纸。
四、教学过程第一步：引入1.利用PPT或实验器材等方式向学生展示一些关于光的衍射现象的图片，激发学生的学习兴趣；2.介绍本课的教学目标和重点，帮助学生明确本课学习的重点。
第二步：讲解1.介绍光的衍射现象的产生原因和规律；2.讲解衍射实验方法，如狭缝衍射和单缝衍射等；3.讲解双缝干涉实验的原理；4.通过PPT或画板等展示图片让学生更好地理解衍射现象和实验原理。
第三步：实验1.引导学生进行狭缝衍射实验，并记录实验数据和结果；2.引导学生进行单缝衍射实验，并记录实验数据和结果；3.引导学生进行双缝干涉实验，并记录实验数据和结果；4.通过录制好的实验操作视频，让未进行实验的学生观看，帮助理解和复习。
第四步：讲解实验结果1.根据实验数据和结果，讲解光的不同衍射方式所表现出的不同形式和规律；2.帮助学生理解实验结果及规律，加深对光的衍射现象的理解。
第五步：思考和应用1.利用PPT或画板等方式，帮助学生思考和解决可能会出现的衍射实验误差和处理方法；2.引导学生思考如何将所学理论和实验应用于实际生活中。
第六步：作业1.让学生完成实验报告并上交；2.布置下一课预习任务。
五、教学反思本次课程通过讲解和实验操作，让学生深入了解了光的衍射现象以及不同衍射方式所表现的特点和规律。
光的衍射物理教案
光的衍射物理教案光的衍射物理教案1一、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(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.(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.3、情感、态度和价值观目标：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.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、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.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).七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结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，大家一起来说说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.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.[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.光的衍射现象[师]大家通过实验观察看到，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) 光的衍射现象证明光具有波动性[师]在光的本性认识的历史上有过一个“泊松亮斑”的故事，请大家来读一读.(学生阅读课文后的“阅读材料”)[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，图20—20就能在屏上观察到钢珠暗影中心有一亮斑，即泊松亮斑.)[师]著名数学家泊松根据物理学家菲涅耳提出的波动理论推算出圆板阴影的中心应该是一个亮斑，想借此驳倒菲涅耳的波动理论，菲涅耳与阿拉果接受了泊松的挑战，通过多次实验，发现圆板中心确有一个亮斑.这样“泊松亮斑”实验就成了光的波动理论的精彩验证.大家从这个故事得到什么启发.[生1]实验对物理研究有重要作用.[生2]遇到别人的责疑，要冷静面对，不要轻易放弃自己的立场或观点.[生3]科学要坚持真理，实事求是.(学生的回答很全面，教师要及时肯定鼓励)光的衍射图样[师]除了前面实验观察到的衍射图样外，课本还为我们提供了一些，请大家认真研究和比较，总结它们各自的特点.(指导学生阅读课本图20—10以及首页彩图2，并讨论干涉、衍射图样的异同)[生]单色光的双缝干涉图样是等距的明暗相间的条纹，亮条纹强度向两边逐渐减弱且较慢，单色光的衍射图样中间一条亮纹较宽较亮，两边是对称的明暗相间的条纹，亮条纹强度向两边逐渐减弱且较快，白光单缝衍射条纹中间是白色的，两边是减弱很快的彩色条纹.[师]总结得很好.(四)反思总结，当堂检测。
光的衍射教案
光的衍射教案一、教学目标1、知识与技能目标理解光的衍射现象，知道光产生明显衍射的条件。
了解衍射条纹的特点及其与干涉条纹的区别。
2、过程与方法目标通过观察实验现象，培养学生的观察能力和分析归纳能力。
经历光的衍射现象的探究过程，体会科学探究的方法。
3、情感态度与价值观目标感受物理知识与生活实际的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
二、教学重难点1、教学重点光的衍射现象及产生明显衍射的条件。
衍射条纹的特点。
2、教学难点对光的衍射现象的理解。
光的衍射与干涉的区别。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学用具激光笔、单缝衍射演示仪、圆孔衍射演示仪、多媒体设备五、教学过程（一）导入新课在日常生活中，我们常常看到这样的现象：当阳光透过树叶的缝隙照在地面上时，会形成一片片光斑，而这些光斑并不是圆形的，而是呈现出明暗相间的条纹。
这是为什么呢？其实，这就是光的衍射现象。
那么，什么是光的衍射？它又是如何产生的呢？今天，我们就来一起学习光的衍射。
（二）新课讲授1、光的衍射现象（1）用激光笔照射单缝，在光屏上观察到的现象。
当缝较宽时，光沿着直线传播，在光屏上形成一条与缝宽相当的亮条纹。
逐渐减小缝宽，当缝宽减小到一定程度时，光屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹最宽最亮。
（2）用激光笔照射圆孔，在光屏上观察到的现象。
当圆孔较大时，光沿着直线传播，在光屏上形成一个圆形亮斑。
逐渐减小圆孔直径，当圆孔直径减小到一定程度时，光屏上出现明暗相间的圆环，且中央是亮斑。
2、光的衍射的定义光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象，叫做光的衍射。
3、光发生明显衍射的条件（1）障碍物或小孔的尺寸与光的波长相比差不多，或比光的波长小。
（2）演示实验：分别用不同波长的激光照射相同宽度的单缝，观察衍射现象的差异。
4、衍射条纹的特点（1）中央条纹最亮最宽。
（2）两侧条纹亮度逐渐减弱，间距逐渐减小。
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。
13.5光的衍射教案
13.5光的衍射教案光的衍射教案三维目标（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．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：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白炽灯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．(三)光的圆孔衍射(1)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．(2)教师分发给学生手持“光波衍射”管，让学生将小孔对准教室前、后的红色灯光源、蓝色灯光源，观察圆孔衍射图样．(3)教师用激光干涉衍射仪装上仪器配备的不同形状小孔，演示光的衍射现象；让学生观察、记录、描绘各式的衍射图样，让学生认识到光的衍射是一个极普遍的物理现象．(四)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．(1)然后教师介绍这个一波三折的历史故事．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，让学生脑海中对“泊松亮斑”图样有深刻印象．指出任何物理理论的正确与否都必须经过实验的检验，实验是检验理论的标准．(2)让学生用自制的光波衍射管前端换上小圆屏并对准光源观察，在管内除看到光环外还可看到在不透明小圆屏背后阴影中心有一亮斑——泊松亮斑．(五)课堂小结1．光的衍射现象进一步证明了光具有波动性．2．光的衍射现象是光偏离了直线传播方向绕到障碍物阴影区的现象，衍射光强按一定的规律分布，形成明暗相间的条纹，它的规律与缝宽、孔的大小及光的波长有关．随堂练习1、声波能绕过一般建筑物，而光波却不能，这是因为（）A．光波传播速度太大，偏离直线不明显B．声波传播速度小，而光波传播速度大C．建筑物对声波吸收少，而对光波吸收多D．声波波长长，容易产生衍射；光波波长短，不易产生衍射答D2、对于单缝衍射实验现象，以下正确的是（）A．缝的宽度越小，中央亮条纹的宽度越窄B．缝的宽度越小，中央亮条纹的宽度越宽C．缝的宽度越大，衍射现象越明显D．入射光的频率越大，衍射现象越明显答B3、一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一频率单一的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹，若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光，则在屏上可观察到（）A．明暗与原来相同，间隔均匀的红色条纹B．明暗与原来不相同，间隔不均匀的红色条纹C．一条红色的条纹D．既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像答B4、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是（）A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的B．中央均为亮点的同心圆形条纹C．中央均为暗点的同心圆形条纹D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的答B5、在用单色平行光照射单缝以观察衍射现象时，下面说法正确的是（）A．缝越窄，衍射现象越明显B．缝越宽，衍射现象越明显C．照射光的波长越短，衍射现象越明显D．照射光的波长越长，衍射现象越明显答AD。