5.2《光的衍射》学案(鲁科版选修3-4)
2018-2019学年鲁科版选修3-4光的衍射 第1课时教案
光的衍射教学设计【教学目标】一、知识目标1．通过实验观察，让学生认识光的衍射现象，知道光发生明显的衍射现象的条件，从而对光的波动性有进一步的认识。
2．通过学习让学生知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律。
二、能力目标1．通过讨论和对单缝衍射装置的观察，理解探究光发生明显衍射现象的条件实验的设计思想。
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、德育目标通过“泊松亮斑”等科学趣事的学习，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。
【学情分析】虽然光的衍射对学生来讲属于新知识，但前面才学习了机械波的衍射，因此学生学习本节知识难度并不很大。
教师应通过一定的方法引导和学生进行类比，促进知识和能力的迁移。
【教学思路】通过机械波衍射现象类比推理，提出设计光的衍射实验观察设想。
【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】利用惠更斯原理对衍射条纹成因进行初步说明。
【教学方法】1. 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；2. 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。
【教学过程及知识要点】引入新课投影水波衍射图片，复习水波发生明显衍射的条件：1．波的衍射：波能绕过障碍物的现象叫波的衍射2．教师提问：图中哪一幅衍射现象最明显？说明原因。
（学生讨论回答）3．教师在学生回答后明确给出：水波发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
我们知道干涉衍射是波的特性，光也是一种波，也应该能够发生衍射。
这节课我们来认识光的衍射。
研究光的衍射现象1．对光能否发生衍射的思考：提问：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，可是大家有没有见过光的衍射现象呢？能举出例子吗？学生讨论后可能认为，光波也应有衍射本领，但可能无法举出例子提问：的确，更能够发生衍射现象，但平时我们不易观察到光的衍射。
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。
2019-2020学年鲁科版物理选修3-4同步配套学案：第5章 第2节 光的衍射 Word版含答案
姓名，年级：时间：第2节光的衍射1.认识光的衍射现象，理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。
（重点＋难点)2。
了解光的衍射条纹与干涉条纹的区别。
（重点）3。
知道通过实验观察光的衍射的方法。
4.了解衍射对分辨本领的影响. 5。
知道衍射光栅的特点及应用.一、衍射现象1.定义：光离开直线路径绕到孔或障碍物的阴影里去的现象叫光的衍射.2。
发生明显衍射现象的条件：当障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不大时,会发生明显的衍射现象。
3.几种不同的衍射现象(1）圆孔衍射:用点光源照射直径较大的圆孔时,光屏上会出现一个明亮的光斑，这是光沿直线传播的结果;当圆孔直径足够小时，则光屏上会出现一些明暗相间的圆环，这是光发生衍射现象的结果；当孔的直径合适时，圆形亮斑的中心会是黑斑。
（2）单缝衍射：用线光源照射较宽的狭缝时在光屏上会出现一条与狭缝相似的亮条纹；当狭缝足够窄时，在光屏上却出现了明暗相间的条纹,且狭缝越窄，中央亮条纹越宽。
（3）圆盘衍射：用平行光照射一个不透明的圆盘时，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这一亮斑也叫泊松亮斑.1。
为什么会发生闻其声不见其人的现象？提示:因为声波波长较长，很容易绕过障碍物而发生明显的衍射现象,而光波波长很短，不容易发生明显的衍射现象.二、衍射对分辨本领的影响1。
一个光学仪器的分辨本领是指将两个相互靠近的物体的像明显分离开来的能力。
2.光学显微镜和望远镜等光学仪器，其透镜就相当于小圆孔，透镜直径越小，产生的衍射现象越明显，分辨本领就越低.2.为什么天文望远镜的口径一般都比较大？提示：天文望远镜的镜头相当于小圆孔，光通过圆孔后会产生衍射，衍射是来自物体的光叠加的结果，会造成观察模糊，镜片越小衍射越明显，观察越模糊.三、衍射光栅1.衍射光栅实际就是在两个螺杆上绷上许多平行的细金属线或在玻璃片上刻上许多均匀细槽做成的光学仪器.2.种类错误!3.为什么光通过光栅后在光屏上出现的明暗相间的条纹与双缝干涉条纹不同？提示:双缝干涉条纹是由干涉光源通过双缝后在光屏上叠加产生的.通过光栅后在光屏上叠加的光具有同频及相差恒定的干涉特点，产生多缝干涉，也有单缝衍射，因此其条纹是多缝干涉和单缝衍射条纹共同的结果，不同于双缝干涉条纹。
鲁科版高中物理选修3-4光的衍射学案3
§4.6 光的衍射【学习目标】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、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．【学习重点】（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．【知识要点】一、光的衍射注意关于衍射的表述一定要准确。
（区分能否发生衍射和能否发生明显衍射）⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
⑵发生明显衍射的条件是：障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。
二、光的偏振⑴光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。
各种电磁波中电场E 的方向、磁场B 的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。
⑵光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E 引起的，因此将E 的振动称为光振动。
⑶自然光。
太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含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，这种光叫自然光。
⑷偏振光。
自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。
自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。
我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
【典型例题】【例3】 平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较，下列说法中正确的有A.在衍射图样的中心都是亮斑 光振动垂 光振动 在纸面B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑，泊松亮斑图样的中心是亮斑D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的，泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的解：从课本上的图片可以看出：A、B选项是正确的，C、D选项是错误的。
物理鲁科版选修3-4学案：课前预习第5章第2节光的衍射含解析
学必求其心得，业必贵于专精
第2节光的衍射
课前预习
情境导入
初中已经学过“光在同一种均匀介质中是沿直线传播的”,并且有很多的例子能说明,比如：影子的形成、日食和月食等。
生活常识告诉我们：光不能绕过不透明的物体，但这些常识是不是绝对正确呢？
简答:这些常识在一定程度上是近似正确的,其实当障碍物足够小时,光就可以绕到原来应该是阴影的范围之内的，也就是说发生了光的衍射现象.
知识预览
1。
只有当障碍物或孔的尺寸_____________时，衍射现象才是明显的，而光所遇到的一般物体的尺寸比光的波长_____________，所以日常生活中很难看到光的衍射现象.
答案：接近光的波长大得多
2.“光沿直线传播”只是一种_____________情况，当没有障碍物时，光在均匀介质中_____________,当障碍物尺寸比光的波长大得多时，衍射_____________,当障碍物尺寸与光的波长近似时，衍射_____________，这时就不能说_____________了.
答案：特殊沿直线传播不明显十分明显光沿直线传播。
《光的衍射》学案2(鲁科版版选修3-4)
§13.5 光的衍射【学习目标】（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。
【自主学习】想一想：托马斯·杨的实验证明了光是一种波，光的衍射现象是怎样呢？填一填：平行光通过档板上狭缝，当狭缝较宽时，在屏上形成了与狭缝等大的亮条纹，当狭缝较窄时，在屏上形成了亮度变低、宽度增大的亮条纹。
填一填：光绕过障碍物而传播到较宽区域的现象称为光的衍现象，由于光波的叠加，单缝衍射图样的中央亮条纹较宽、两侧的亮条纹较窄的明暗相间的条纹，这要与光的干涉图样区别开。
填一填：由于白光中不同色光的波长不同，在衍射现象中会在不同的位置加强或削弱，故其条纹是彩色的。
点一点：由于生活中障碍物的尺寸较大，我观察到的是：光沿直线传播，即衍射较弱；当障碍物的尺寸与光波波长相当或者比波长还小，发生了明显的衍射现象。
填一填：大量实验表明：增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加，衍射光栅就是依据此原理制作的。
试一试：用两支2B铅笔夹紧而形成的狭缝观察日光灯的衍射现象。
典题·热题知识点一光的衍射及发生明显衍射的条件例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：ACD方法归纳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知识点二波的衍射与其他现象的比较研究例3如图13-5-3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.图13-5-3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：衍射小于巧解提示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方法归纳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.1．一单色光照射到一条狭缝时，当狭缝较宽时，光沿___________传播，在光屏上形成一条宽度跟狭缝宽度___________的亮区；当狭缝较窄时，尽管亮区的___________有所减弱，但___________增大了，这表明光经过较窄的单缝时，并没有沿___________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，且缝的宽度越窄，在光屏上形成的亮区的范围越___________。
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。
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。
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。
教学难点：正确认识光发生明显衍射的条件；培养学生动手实验能力，教育学生重视实验，重视实践。
教学方法：启发式综合教学法教学过程：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。
2018-2019学年鲁科版选修3-4光的衍射第1课时学案
光的衍射【学习目标】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．【学习重点】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．正确认识光发生明显衍射的条件．【学习难点】认识光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加．【知识链接】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。
问题1：什么是波的衍射现象？问题2：能发生明显的衍射现象的条件是什么？问题3：我们常说“光沿直线传播”，那么光是否会产生衍射现象？为什么生活中我们观察不到光的衍射呢？【新课学习】一、光的单缝衍射1.单缝衍射实验．用平行单色光照射狭缝，当缝较宽时，光沿着传播，阴影区和亮区边界清晰；减小缝宽，在缝较窄时，阴影区和亮区的边界变得模糊；继续减小缝宽，当缝足够窄时，尽管亮条纹的亮度有所，但是宽度反而。
光明显地偏离直线传播进入几何阴影区。
这就是光的衍射现象。
2.光的衍射的形成．如图所示，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时加强或者削弱，屏幕上就出现了明暗相间的条纹。
说明：其实，干涉、衍射都是波的叠加现象，从本质上讲，两者并无区别。
区分干涉、衍射，是一种习惯说法。
在实际中，干涉、衍射常常出现于同一现象中。
【思考与讨论】（1）既然光能绕过障碍物继续传播发生衍射现象，那么这与我们平时说的“光沿直线传播”不是矛盾了吗？该如何解释这两种现象呢？（2）课本62页第3题3.单缝衍射条纹的特征．(单色光的衍射图样)①明暗相间的条纹。
②中央亮纹最、最，从中央往两侧亮条纹变、变。
【思考与讨论】（1）光的单缝衍射图样和双缝干涉图样有什么异同？（2）光的单缝衍射实验中，减小缝宽，衍射图样如何变化？如果增大入射光的波长，衍射图样又如何变化？（提示：单缝越窄，入射光波长越长越容易发生衍射）二、泊松亮斑请同学们阅读课本61页“科学足迹”了解泊松亮斑，进一步认识光的衍射现象。
高中物理第5章光的干涉衍射偏振第3节光的偏振教案鲁科版选修3-4
第3节光偏振课堂互动三点剖析一、偏振现象纵波振动方向与传播方向始终在同一条直线上.不同横波振动方向可以不同,但对于一个确定横波而言,它振动方向是确定,并且与传播方向垂直,我们利用横波与纵波区别可以判断某种波是横波,还是纵波.横波振动方向和传播方向构成一个平面〔振动面〕，如果横波只沿着某一个特定方向振动，在物理学上就叫做波偏振，只有横波才有这种特性.【例1】纵波不可能产生现象是〔〕解析：反射、折射、干预、衍射是波共性，而偏振现象只有横波能产生，纵波不可能产生. 答案：A二、光偏振光属于电磁波，是横波，具有偏振性.从普通光源直接发出光〔自然光〕，包含在垂直于光传播方向上一切方向振动光，而且沿着各个方向振动光波是均匀，不显示偏振性；自然光通过偏振片后，只有振动方向跟透振方向一致光才能通过，这时光只沿着一个特定方向振动，显示偏振性.【例2】两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯前面以致没有光通过,如果将其中一片旋转180°,在旋转过程中,将会产生下述哪一种现象〔 )A.透过偏振片光强先增强,然后又减少到零B.透过偏振片光强先增强，然后减少到非零最小值D.透过偏振片光强先增强,再减弱,然后又增强解析：起偏器和检偏器偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强度到达最大,当其中一个偏振片转动180°过程中,两偏振片方向由垂直到平行再到垂直,所以通过光先增强,又减小到零,所以答案为A.答案：A各个击破类题演练1以下哪些波能发生偏振现象〔〕解析：能发生偏振是横波，题中声波是纵波，电磁波是横波.答案：BC变式提升1关于自然光和偏振光，以下观点正确是〔〕A.自然光能产生干预和衍射现象，而偏振光却不能C.自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光解析：光振动沿各个方向均匀分布光就是自然光，而振动沿着特定方向光就是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干预、衍射，所以A错.光偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出光以外，我们通常看到绝大局部光，都是偏振光，所以B错.光颜色由光频率决定，与光振动方向无关，所以C错.自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光.答案：D类题演练2通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到现象有何不同？解答：通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光强度不随偏振片旋转而变化.因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动光强度一样，因此，当偏振片旋转时，透射出来光波振动方向虽然改变了〔肉眼对此不能感觉到〕，但光强弱没有改变，月亮、黑板反射光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来光线强弱会随偏振片旋转发生周期性变化.变式提升2在垂直于太阳光传播方向前后放置两个偏振片P和Q，在Q后边放上光屏，以下说法正确是〔〕A.Q不动，旋转偏振片P，屏上光亮度不变B.Q不动，旋转偏振片P，屏上光亮度时强时弱C.P不动，旋转偏振片Q，屏上光亮度不变D.P不动，旋转偏振片Q，屏上光亮度时强时弱解析：P是起偏器，它作用是把太阳光〔自然光〕转为偏振光，该偏振光振动方向与P透振方向一致，所以当Q与P透振方向平行时，通过Q光强最大；当Q与P透振方向垂直时，通过Q光强最小，即无论旋转P或Q，屏上光强都是时强时弱.答案：BD。
鲁科版高中物理选修(3-4)-5.2《光的衍射》参考教案
第2节光的衍射【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即是重点，也是难点。
【教学过程】（一）引入1、在历史上第一次得到了相干光源，成功做出了光的干涉实验的科学家是谁？光的干涉现象的发现说明光具有什么性质？(托马斯·扬，波动性)2、单色光的双缝干涉图样有哪些特征？(特征是在中央明纹两侧对称地分布着明暗相间的各级干涉条纹，且相邻明纹和相邻暗条纹的间隔相等) 师：衍射现象也是波动特有的特征，既然已证实光具有波动性，那么也会有光的衍射现象。
光的衍射现象是怎么样的呢？为什么在日常生活中不易观察到光的衍射现象？我们这节课就来解决这个问题。
（二）新课教学一、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．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。
物理：鲁科版 选修3-4 52 光的衍射 (教案)
第二节光的衍射三维教学目标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。
8ljualR4Ja3、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。
8ljualR4Ja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。
8ljualR4Ja教学难点：正确认识光发生明显衍射的条件；培养学生动手实验能力，教育学生重视实验，重视实践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 ( >8ljualR4JaA.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8ljualR4Ja2、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。
鲁科版选修34 5.2 光的衍射 课件(共20张PPT)
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/152021/9/152021/9/152021/9/159/15/2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月15日星期三2021/9/152021/9/152021/9/15 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月2021/9/152021/9/152021/9/159/15/2021 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/9/152021/9/15September 15, 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/152021/9/152021/9/152021/9/15
光的衍射
一、单缝衍射
1 衍射图样：明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹）
2 单缝衍射规律 3 衍射条件：缝的尺寸接近波长或明暗相间且不等距的同
心圆环．（中央亮斑）
2 衍射条件：孔的尺寸接近波长或
比波长还要小
圆屏衍射
泊松亮斑
圆屏衍射图样
一、单缝衍射 二、圆孔衍射
光 的 衍 射 实 验
9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/9/152021/9/15Wednesday, September 15, 2021 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/152021/9/152021/9/159/15/2021 9:22:32 AM 11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/9/152021/9/152021/9/15Sep-2115-Sep-21 12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/9/152021/9/152021/9/15Wednesday, September 15, 2021
鲁科版高中物理选修3-4光的衍射教案4
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2 mm的缝a和宽度约为0．5 mm的缝b；如图2所示卡片上制作直径约为2 mm的圆孔c和直径约为1 mm的圆孔d；如图3所示卡片上制作线度都约为1 mm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1 m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。
物理鲁科版选修3-4同步测控：第5章第2节光的衍射含解析
同步测控我夯基我达标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亮暗相间的直条纹.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模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象。
答案:AC2.关于衍射，下列说法正确的是（）A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果B.双缝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解析：本题考查了衍射和干涉的内在联系，以及对干涉和衍射的本质是否了解.衍射图样是很复杂的光波的叠加现象，双缝干涉中光通过三个狭缝时均发生衍射现象,一般现象中既有干涉又有衍射.一切波都能发生衍射,但要发生明显的衍射,需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件。
答案：AB3。
点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊,原因是（）A.光的反射B。
光强太小C。
光的干涉，通过剃须刀片中央的孔直进 D.光的衍射解析：这是光在刀片边缘处产生的衍射现象,在边缘呈现明暗相间的衍射图样,从而使其影像轮廓变得模糊不清.答案:D4.在白炽灯的照射下能从两块捏紧的玻璃板的表面看到彩色条纹,通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹。
这两种现象（）A。
都是光的衍射现象B.前者是光的色散，后者是光的衍射C。
前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象D.都是光的波动性的表现答案:CD5.墙内的人能听见墙外的人说话，却看不见说话的人,是因为（）A.声波比光波速度慢B。
声波波长长，光波波长短C.声波能折射,光波不能折射D。
人对声音敏感,对光并不敏感解析:声波波速小于光波波速，所以A错。
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5． 2《光的衍射》学案
【学习目标】
（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。
【学习重点】
单缝衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件。
【知识要点】
1．衍射现象：
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.
常见的衍射现象
小孔衍射、小屏衍射、单缝衍射、边缘衍射。
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。
“泊松亮斑”：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。
后人称此亮斑为泊松亮斑。
泊松指望这一预言能推翻光的波动学说，因此他要求菲涅耳做实验。
菲涅耳接受挑战，他完成了实验，证实了这一亮斑的存在。
2．衍射光栅
【典型例题】
例题1：在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列说法正确的是（）
A．缝越窄，衍射现象越显著
B．缝越宽，衍射现象越显著
C．照射光的波长越长，衍射现象越显著
D．照射光的频率越高，衍射现象越显著
解析：要观察到明显的衍射现象，必须孔或障碍物的尺寸足够小，可以和光的波长相比.由于光的波长极短，所以要求孔或缝的尺寸要非常小，光的波长越长，相当于缝越窄，而频率越高，波长越小，故AC正确.
答案：AC
例题2：．在下图中，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图样.其中A是光的________（填“干涉”或“衍射”）图样.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。
A B
解析：只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟光波波长相仿时，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 m数量级以上，所以图A对应的圆孔的孔径比图B对应的圆孔的孔径小.图B的形成可以用光的直进解释.
答案：衍射小于
【达标训练】
1．点光源照射一个障碍物，在屏幕上所成的阴影的边缘是模糊的，这种现象是光的（）
A．反射现象B．折射现象C．干涉现象
D．衍射现象
答案：D
2．下列情况中能产生明显衍射现象的是（）
A．光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多
B．光的波长与孔或障碍物的尺寸相仿
C．光的波长等于孔或障碍物的尺寸
D．光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多
答案：ABC
3．下列关于单缝衍射图样的说法中正确的是（）
A．它和双缝干涉图样完全相同
B．亮条纹的亮度都相同，而宽度不同
C．中央亮条纹的亮度和宽度最大
D．亮条纹的宽度相同，而亮度不同
答案：C
4．在做杨氏双缝干涉实验时，将其中的一条狭缝挡住，在屏上仍能观察到明暗相间的条纹，此条纹（）
A．仍是原来的干涉条纹，只是亮度减弱了
B．仍是干涉条纹，只是条纹宽度变窄了
C．是衍射条纹
D．无法确定是干涉条纹还是衍射条纹
答案：C
5．下列哪些现象是光的衍射产生的（）
A．泊松亮斑
B．阳光下茂密的树阴中地面上的圆形亮斑
C．阳光经凸透镜后形成的亮斑
D．平行光照在一个较大障碍物上后，影的轮廓模糊不清
答案：AD
6．在固定于光具座上的点燃的蜡烛和光屏之间，放置一个不透明的板，板上开一个直径可调的小孔，让圆孔直径从1 cm左右开始逐渐调小至封闭，在这一过程中在屏上将依次出现的图样正确的是（）
A．蜡烛倒立的像，明亮的圆斑，明暗相间的圆环
B．蜡烛倒立的像，明暗相间的圆环，明亮光斑
C．明亮圆斑，蜡烛倒立的像，明暗相间的圆环
D．明亮圆斑，明暗相间的圆环，蜡烛倒立的像
答案C。