人教版高中物理选修3-4 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。
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。
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。
2024-2025学年高中物理第十三章光5光的衍射教案1新人教版选修3-4
1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度和理解程度，及时进行反馈和引导。
2.课后作业：通过学生完成的习题，检验学生对光的衍射现象的理解和掌握程度。
五、教学资源
1.教材：新人教版选修3-4。
2.实验器材：激光器、衍射光栅等。
3.多媒体课件：用于辅助讲解和展示衍射现象。
核心素养目标
1.科学思维：通过讲解和实验，培养学生的逻辑思维和科学探究能力，使其能够运用衍射原理分析和解决物理问题。
3.课堂互动（15分钟）
现在，请大家分成小组，进行实验观察。实验过程中，请大家注意观察衍射现象的特点，并尝试用所学知识解释现象。实验结束后，每个小组选一名代表分享你们的观察和发现。
4.练习巩固（15分钟）
请大家完成教材上的练习题，运用所学知识解决实际问题。题目完成后，我会为大家讲解答案，并解析解题思路。
4.难点：衍射现象的实验操作和观察。
解决办法：在实验过程中，引导学生积极参与，进行实际操作和观察，结合理论知识，突破实验操作和观察的难点。
教学资源准备
2.辅助材料：准备与光的衍射相关的图片、图表和视频等多媒体资源，用于辅助讲解和展示衍射现象。
3.实验器材：准备激光器、衍射光栅等实验器材，确保其完整性和安全性。
2.课后探究
(1)实验探究：自行设计一个衍射实验，观察并记录衍射现象，对比教材中的实验，分析实验条件的差异对衍射效果的影响。
(2)应用研究：调查生活中衍射现象的应用，如光纤通信、天文观测等，了解衍射原理在这些领域的具体应用。
(3)理论拓展：研究衍射现象在其他波长（如无线电波、X射线）下的表现，了解不同波长下衍射的特点。
2.新课讲解（15分钟）
首先，我们来了解衍射现象的定义。衍射是指光波遇到障碍物时，波前发生弯曲并向周围空间扩展的现象。接下来，我将讲解衍射现象的产生条件。衍射现象发生的条件有两个：一是光的波长必须大于或等于障碍物的尺寸；二是光的波长必须小于或等于从障碍物到观察点的距离。
高中物理新人教版选修3-4同步教案：第13章 13.5光的衍射现象(数理化网)
13.5 光的衍射现象三维教学目标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。
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。
教学过程：第五节光的衍射现象1、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。
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！。
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。
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。
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 (2)
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。
高中物理选修3-4学案4：13.5 光的衍射
13.5 光的衍射1.学习目标：1）知识目标（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。
2）能力目标（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。
2.学习重难点：正确认识光发生明显衍射的条件；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。
3.学习过程1）自主学习：1.光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫。
2.产生明显衍射现象的条件是。
3.当光照到不透光的小圆板时，在阴影的中心会出现一个,称为；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。
2）即时巩固：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3）要点理解：学习活动一：观察光的单缝衍射现象问题1：平时我们很容易观察到声波的衍射现象，为什么？我们人耳能听到的声波的波长范围为1.7cm~17m，很容易绕过常见的障碍物而产生衍射现象。
高三物理选修3-4 第十三章光第5节光的衍射导学案设计
高三物理选修3-4第十三章光第5节光的衍射导学案【教学目标】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。
能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析。
2．初步了解衍射光栅。
【教学重点】光的衍射现象【教学难点】光的衍射现象的条件【自主学习】一、光的衍射1．在挡板上安装一个宽度可调的狭缝，缝后放一个光屏如图所示。
用单色平行光照射狭缝，当缝比较宽时，光沿着直线通过狭缝，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹。
但是，当缝调到很窄时，尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度反而增大了。
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。
这就是现象。
2．在单缝衍射和圆孔衍射的照片中，都有一些亮条纹和暗条纹。
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加强或者削弱的结果。
如果用白光做衍射实验，得到的亮条纹是的，这是由于不同波长的光在不同位置得到了加强。
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，出现明暗相间的条纹如图所示。
3．对衍射现象的研究表明，我们平时说的“光沿直线传播”只是一种特殊情况。
光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，不明显，也可以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，十分明显，这时就不能说光沿直线传播了。
4．衍射图样与干涉图样的区别：衍射条纹宽度不等，中央明纹最宽，且各亮纹的亮度不同，中央亮纹最亮，两边亮纹的亮度依次减弱。
干涉条纹的宽度相等，且各条亮纹亮度基本相同。
二、衍射光栅1．实验表明，如果增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加。
光学仪器中用的衍射光栅就是据此制成的。
2．它是由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。
3．在一块很平的玻璃上用金刚石刻出一系列等距的平行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的部分相当于透光的狭缝，这样就做成了透射光栅如图所示。
人教版高中物理选修(3-4)-13.5《光的衍射》名师教案
《光的衍射》教学设计
黄石市第二中学张春蓉
【教材分析和学情分析】
光的衍射现象进一步证明了光具有波动性，这对发展光的波动理论起到了重要的作用。
本节要求学生定性了解光的衍射现象，知道光的衍射与干涉图样的异同，知道衍射现象的应用。
【设计思路】
学生在前述章节中已经学习了机械波的衍射现象，但是机械波的衍射现象在生活中很容易观察到，而光的衍射现象在生活中不易察觉到，由于光的衍射实验现象在教室里可视度很低，因此大部分教学中光的衍射现象都是通过图片的形式展示给学生；本节课设计了较多的教师演示实验和学生分组实验，教学中以光的衍射现象的实验为线索，运用观察、类比等多种教学方法认识光的衍射现象以及光的明显衍射现象的条件，并进一步通过实验了解光的衍射现象在现代科技中的应用。
【核心素养】
通过《光的衍射》中的单缝衍射、小孔衍射、圆盘衍射观察光的衍射现象，让学生体验在实验中探究光的衍射规律的过程。
让学生知道科学研究必须重视理论的指导作用和实践的检验作用；让学生感受科学研究必须要有坚定的自信心和踏实勤奋的态度，体会学习中也要不断努力，要有坚持不懈的精神。
【教学目标】
（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的条件，能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析；
（2）初步了解衍射光栅。
【重点、难点】
（1）正确认识光的明显衍射的条件；
（2）通过众多光的衍射实验事实来认识光的波动性；
（3）培养学生动手实验能力，教育学生重视实验、重视实践。
【实验器材】
红绿蓝激光光源、纱巾、黑色卡纸、剪刀、针、头发丝、书架、小磁片、载
玻片、钢珠、近视眼镜、光栅片。
高中物理选修3-4光全套教案（人教版）
⾼中物理选修3-4光全套教案（⼈教版）13、1光的折射⼀、三维⽬标知识与技能1、了解介质的折射率与光速的关系2、掌握光的折射定律3、掌握介质的折射率的概念过程与⽅法通过观察演⽰实验，使学⽣了解到光在两种介质界⾯上发⽣的现象(反射和折射)，观察反射光线、折射光线随⼊射⾓的变化⽽变化，培养学⽣的观察、概括能⼒，通过相关物理量变化规律的学习，培养学⽣分析、推理能⼒情感态度与价值观渗透物理研究和学习的科学态度的教育．实验的客观性与⼈的观察的主观性的⽭盾应如何解决，⼈的直接观察与⽤仪器探测是有差别的，我们应⽤科学的态度看待⽤仪器探测的结果⼆、教学重点光的折射定律、折射率．折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定三、教学难点光的折射定律和折射率的应⽤．通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的⽅法四、教学过程（⼀）引⼊我们在初中已学过光的折射规律：折射光线跟⼊射光线和法线在同⼀平⾯内；折射光线和⼊射光线分居在法线的两侧；当光从空⽓斜射⼊⽔或玻璃中时，折射⾓⼩于⼊射⾓；当光从⽔或玻璃斜射⼊空⽓中时，折射⾓⼤于⼊射⾓．初中学的光的折射规律只是定性地描述了光的折射现象，⽽我们今天要定量地进⾏研究（⼆）新课教学演⽰：将光的激光演⽰仪接通电源，暂不打开开关，将烟雾发⽣器点燃置⼊光的折射演⽰器中，将半圆柱透明玻璃放⼊对应的位置．打开开关，将激光管点燃，让⼀束激光照在半圆柱透明玻璃的平⾯上，让光线垂直于平⾯过圆⼼⼊射(沿法线⼊射)，观察折射情况：a．⾓度，b．明暗程度与⼊射光线进⾏对⽐．然后改变⼊射⾓进⾏记录，再次观察能量改变的情况．最后进⾏概括、归纳、⼩结1、在两种介质的分界⾯上⼊射光线、反射光线、折射光线的能量分配我们可以得出结论：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；C．折射⾓正⽐于⼊射⾓．德国物理学家开普勒也做了研究(2)折射定律：最终在1621年，由荷兰数学家斯涅⽿找到了⼊射⾓和折射⾓之间的关系将⼀组测量数据抄写在⿊板上让学⽣进⾏计算(⽤计算器)，光线从空⽓射⼊某种玻璃⼊射⾓i(°) 折射⾓r(°) i/r sini/sinr10 6.7 1.50 1.4920 13.3 1.50 1.4930 19.6 1.53 1.4940 25.2 1.59 1.5150 30.7 1.63 1.5060 35.1 1.67 1.5170 38.6 1.81 1.5080 40.6 1.97 1.51通过分析表中数据可以得出结论：⼊射⾓的正弦跟折射⾓的正弦成正⽐．如果⽤n来表⽰这个⽐例常数，就有这就是光的折射定律，也叫斯涅⽿定律演⽰：如果使光线逆着原来的折射光线到界⾯上，折射光线就逆着原来的⼊射光线射出，这就是说，在折射现象中光路也是可逆的．(在反射现象中，光路是可逆的)3．折射率n光从⼀种介质射⼊另⼀种介质时，虽然⼊射⾓的正弦跟折射⾓的正弦之⽐为⼀常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的．这个常数n跟介质有关系，是⼀个反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质的折射率i是光线在真空中与法线之间的夹⾓．r是光线在介质中与法线之间的夹⾓．光从真空射⼊某种介质时的折射率，叫做该种介质的绝对折射率，也简称为某种介质的折射率．相对折射率在⾼中不作要求．⼜因为空⽓的绝对折射率为1.00028，在近似计算中认为空⽓和真空相同，故有时光从空⽓射⼊某种介质时的折射率当作绝对折射率进⾏计算(2)折射率的定义式为量度式．折射率⽆单位，任何介质的折射率不能⼩于14．介质的折射率与光速的关系．理论和实验的研究都证明：某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度之⽐例1 光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°⼊射⾓，由该介质射⼊空⽓时，折射⾓为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得⼜根据介质折射率的定义式得r为在空⽓中光线、法线间的夹⾓即为所求．i为在介质中光线与法线间的夹⾓30°．由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．练习：这种玻璃中传播的速度之⽐是多少？9∶8(2)光线由空⽓射⼊某种介质，折射光线与反射光线恰好垂直，已知⼊射⾓是53°，则这种介质可能是什么？⽔(3)⼀束宽度为10 cm的平⾏光束，以60°的⼊射⾓从空⽓射⼊折射17.3cm五、板书设计13、1光的折射1、在两种介质的分界⾯上⼊射光线、反射光线、折射光线的能量分配随⼊射⾓的增⼤，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、折射率n(2)折射率的定义式为量度式．折射率⽆单位，任何介质的折射率不能⼩于13、介质的折射率与光速的关系六、课后作业优化⽅案七、教学辅助⼿接线板、⽕柴、烟雾发⽣器及烟雾源、半圆柱透明玻璃⼋、课后反思本节课学⽣不好理解的地⽅在折射率的应⽤，需要⽼师耐⼼讲解，学⽣根据例题慢慢体会13、2全反射⼀、三维⽬标知识与技能1、理解光的全反射现象2、掌握临界⾓的概念和发⽣全反射的条件3、了解全反射现象的应⽤过程与⽅法通过观察演⽰实验，理解光的全反射现象，概括出发⽣全反射的条件，培养学⽣的观察、概括能⼒；通过观察演⽰实验引起学⽣思维海洋中的波澜，培养学⽣透过现象分析本质的⽅法、能⼒情感态度与价值观渗透学⽣爱科学的教育，培养学⽣学科学、爱科学、⽤科学的习惯，⽣活中的物理现象很多，能否⽤科学的理论来解释它，更科学的应⽤⽣活中常见的仪器、物品⼆、教学重点掌握临界⾓的概念和发⽣全反射的条件，折射⾓等于90°时的⼊射⾓叫做临界⾓，当光线从光密介质射到它与光疏介质的界⾯上时，如果⼊射⾓等于或⼤于临界⾓就发⽣全反射现象三、教学难点全反射的应⽤，对全反射现象的解释．光导纤维、⾃⾏车的尾灯是利⽤了全反射现象制成的；海市蜃楼、沙漠⾥的蜃景也是由于全反射的原因⽽呈现的⾃然现象光传播到两种介质的界⾯上时，通常要同时发⽣反射和折射现象，若满⾜了某种条件，光线不再发⽣折射现象，⽽全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象那么满⾜什么条件就可以产⽣全反射现象呢？2、发⽣全反射现象的条件(1)光密介质和光疏介质对于两种介质来说，光在其中传播速度较⼩的介质，即绝对折射率较⼤的介质，叫光密介质，⽽光在其中传播速度较⼤的介质，即绝对折射率较⼩的介质叫光疏介质，光疏介质和光密介质是相对的．例如：⽔、空⽓和玻璃三种物质相⽐较，⽔对空⽓来说是光密介质，⽽⽔对玻璃来说是光疏介质，根据折射定律可知，光线由光疏介质射⼊光密介质时(例如由空⽓射⼊⽔)，折射⾓⼩于⼊射⾓；光线由光密介质射⼊光疏介质(例如由⽔射⼊空⽓)，折射⾓⼤于⼊射⾓既然光线由光密介质射⼊光疏介质时，折射⾓⼤于⼊射⾓，由此可以预料，当⼊射⾓增⼤到⼀定程度时，折射⾓就会增⼤到90°，如果⼊射⾓再增⼤，会出现什么情况呢？演⽰Ⅱ将半圆柱透镜的半圆⼀侧靠近激光光源⼀侧，使直平⾯垂直光源与半圆柱透镜中⼼的连线，点燃烟雾发⽣器中的烟雾源置于激光演⽰仪中，将接线板接通电源，打开激光器的开关．⼀束激光垂直于半圆柱透镜的直平⾯⼊射，让学⽣观察．我们研究光从半圆柱透镜射出的光线的偏折情况，此时⼊射⾓0°，折射⾓亦为零度，即沿直线透出，当⼊射⾓增⼤⼀些时，此时，会有微弱的反射光线和较强的折射光线，同时可观察出反射⾓等于⼊射⾓，折射⾓⼤于⼊射⾓，随着⼊射⾓的逐渐增⼤，反射光线就越来越强，⽽折射光线越来越弱，当⼊射⾓增⼤到某⼀⾓度，使折射⾓达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线．这种现象叫做全反射(2)临界⾓C 折射⾓等于90°时的⼊射⾓叫做临界⾓，⽤符号C表⽰．光从折射率为n的某种介质射到空⽓(或真空)时的临界⾓C 就是折射⾓等于90°时的⼊射⾓，根据折射定律可得：(3)发⽣全反射的条件①光从光密介质进⼊光疏介质②⼊射⾓等于或⼤于临界⾓3、对全反射现象的解释(1)引⼊新课的演⽰实验Ⅰ被蜡烛熏⿊的光亮铁球外表⾯附着⼀层未燃烧完全的演⽰Ⅰ将光亮铁球出⽰给学⽣看，在阳光下很刺眼，将光亮铁球夹在试管夹上，放在点燃蜡烛上熏⿊，将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进⾏熏制，⼀定要全部熏⿊，再让学⽣观察．然后将熏⿊的铁球浸没在盛有清⽔的烧杯中，现象发⽣了，放在⽔中的铁球变得⽐在阳光下更亮．好奇的学⽣误认为是⽔泡掉了铁球上⿊⾊物，当⽼师把试管夹从⽔中取出时，发现熏⿊的铁球依然如故，再将其再放⼊⽔中时，出现的现象和前述⼀样，学⽣⼤惑不解，让学⽣带着这个疑问开始学习新的知识——全反射现象碳蜡混和物，对⽔来说是不浸润的，当该球从空⽓进⼊⽔中时，在其外表⾯上会形成⼀层很薄的空⽓膜，当有光线透过⽔照射到⽔和空⽓界⾯上时，会发⽣全反射现象，⽽正对⼩球看过去会出现⼀些较暗的区域，这是⼊射⾓⼩于临界⾓的区域，明⽩了这个道理再来看这个实验，学⽣会有另⼀番感受(2)让学⽣观察⾃⾏车尾灯．⽤灯光来照射尾灯时，尾灯很亮，也是利⽤全反射现象制成的仪器．在讲完全反射棱镜再来体会它的原理就更清楚了．可先让学⽣观察⾃⾏车尾灯内部的结构，回想在夜间看到的现象．引导学⽣注意⽣活中的物理现象，⽤科学知识来解释它，从⽽更好的利⽤它们为⼈类服务(3)⽤激光演⽰仪的激光光源演⽰光导纤维传播光的现象，或⽤弯曲的细玻璃棒进⾏演⽰，配合作图来解释现象：从细玻璃棒⼀端射进棒内的光线，在棒的内壁多次发⽣全反射，沿着锯齿形路线由棒的另⼀端传了出来，玻璃棒就像⼀个能传光的管⼦⼀样实际⽤的光导纤维是⾮常细的特制玻璃丝，直径只有⼏µm到100µm左右，⽽且是由内⼼和外套两层组成的，光线在内⼼外套的界⾯上发⽣全反射，如果把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，这样的纤维就可以传递图像(4)让学⽣阅读⼤⽓中的光现象——蒙⽓差，海市蜃楼，沙漠⾥的蜃景⼀、全反射现象：光传播到两种介质的界⾯上时，光线不再发⽣折射现象，⽽全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象⼆、临界⾓C三、发⽣全反射现象的条件(1)光密介质和光疏介质(2)⼊射⾓等于或⼤于临界⾓六、课后作业优化⽅案七、教学辅助⼿全反射现象演⽰仪⼋、课后反思本节课实验效果不明显，下次应该⽤激光枪，使效果明显，学⽣易于理解13.3光的⼲涉⼀、三维⽬标知识与技能1、认识光的⼲涉现象及产⽣光⼲涉的条件2、理解光的⼲涉条纹形成原理，认识⼲涉条纹的特征过程与⽅法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⼆、教学重点波的⼲涉条件三、教学难点1、⼲涉的形成过程2、加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”四、教学过程1、从红光到紫光频率是如何变化的？频率由谁决定？（1）从红光到紫光的频率关系为：υ紫>………> υ红（2）频率由光源决定与传播介质⽆关。
人教版选修3-4 13.5 光 的 衍 射 教案 Word版含答案
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。
13.5 光的衍射-人教版高中物理选修3-4教案
13.5光的衍射【学习目标】1．了解光的衍射现象及观察方法．2．理解光产生衍射的条件．3．知道几种不同衍射现象的图样．知识回顾：1. 为什么我们朝着一个方向说话在其他方向也能听见声音？ 答：因为声波在传播过程中发生了衍射2. 为什么我们用手电筒朝着一个方向照射，在它的周围也会感觉很亮？ 答：因为光发生了衍射3. 什么能够发色个衍射？答：波知识点一、光的衍射三种衍射现象和图样特征：(1) 单缝衍射：①单缝衍射现象：如图所示，点光源S 发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿着直线传播，传播到光屏上的AB 区域；若缝足够窄，则光的传播不再沿直线传播，而是传到几何阴影区，在AA BB ''、区还出现亮暗相间的条纹，即发生衍射现象．要点诠释：衍射是波特有的一种现象，只是有的明显，有的不明显而已．②图样特征．单缝衍射条纹分布是不均匀的，中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同：用单色光照射单缝时，光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹，中央条纹宽度大，亮度也大，如图所示，与干涉条纹有区别．用白光照射单缝时，中间是白色亮条纹，两边是彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，最远离中央的是红光．(2)圆孔衍射：①圆孔衍射的现象．如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙中所示的情形，无衍射现象发生；当挡板AB上的圆孔很小时，光屏上出现图丙中所示的衍射图样，出现亮、暗相间的圆环．②图样特征．衍射图样中，中央亮圆的亮度大，外面是亮、暗相间的圆环，但外围亮环的亮度小，用不同的光照射时所得图样也有所不同，如果用单色光照射时，中央为亮圆，外面是亮度越来越暗的亮环．如果用白光照射时，中央亮圆为白色，周围是彩色圆环．(3)圆板衍射．在1818年，法国物理学家菲涅耳提出波动理论时，著名的数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出圆板后面的中央应出现一个亮斑，这看起来是一个荒谬的结论，于是在同年，泊松在巴黎科学院宣称他推翻了菲涅耳的波动理论，并把这一结果当作菲涅耳的谬误提了出来但有人做了相应的实验，发现在圆板阴影的中央确实出现了一个亮斑，这充分证明了菲涅耳理论的正确性，后人把这个亮斑就叫泊松亮斑．小圆板衍射图样的中央有个亮斑——泊松亮斑，图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小．衍射光栅：(1)构成：由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．(2)特点：它产生的条纹分辨程度高，便于测量．(3)种类：⎧⎨⎩透射光栅反射光栅衍射现象与干涉现象的比较种类项目单缝衍射双缝干涉不同点产生条件只要狭缝足够小，任何光都能发生频率相同的两列光波相遇叠加条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间不等各相邻条纹等间距亮度中央条纹最亮，两边变暗清晰条纹，亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹三种衍射图样的比较：如图所示是光经狭缝、小孔、小圆屏产生的衍射图样的照片．由图可见：(1)光经不同形状的障碍物产生的衍射图样的形状是不同的．(2)衍射条纹的间距不等．(3)仔细比较乙图和丙图可以发现小孔衍射图样和小圆屏衍射图样的区别：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；③乙图背景是黑暗的，丙图背景是明亮的．例题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，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射现象【思路点拨】根据光波发生明显衍射的条件进行判断。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
人教版高中物理选修3-4 光的衍射教案
【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、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．
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．让学生对比单缝衍射图样，总结单缝衍射条纹的特征
1、光的单缝衍射
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。
（见插图）
引导学生讨论：
光发生明显衍射条件
生：缝足够窄。
提问：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。
但通过的光能少了，亮度会降低．
2、光的圆孔衍射
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、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．图19－15是刮胡须刀片的影，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P61第一段，尝试回答这个问题。
经讨论，小结
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．
【做一做】用铅笔观察衍射现象
把两支铅笔并在一起，中间留一条狭缝，放在眼前，通过这条缝去看远处的日光灯，使狭缝的方向跟灯管平行，就会看到平行的彩色条纹．为什么会出现这些条纹？
【阅读材料P61科学足迹】泊松亮斑
图19－16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。
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
(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．
【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Z
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
( 1、圆形亮斑；灯丝倒像；圆环形的衍射图样；屏上一片黑暗2、D 3、A 4、AC) 【作业】
【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．。