高二物理教案：光的衍射

1、高二物理教案：光的衍射【】步入高中，相比初中更為緊張的學習隨之而來。在此高二物理欄目的小編為您編輯了此文：高二物理教案：光的衍射希望能給您的學習和教學提供幫助。本文題目：高二物理教案：光的衍射一、教材分析?光的顏色 色散?是人教版高中物理選修3-4第13章第五節(jié)的教學內容，主要認識光的衍射以及衍射光柵的原理。二、教學目的1、知識目的1通過實驗觀察，讓學生認識光的衍射現(xiàn)象，知道發(fā)生明顯的光的衍射現(xiàn)象的條件，從而對光的波動性有進一步的認識.2通常學習知道幾何光學中所說的光沿直線傳播是一種近似規(guī)律.2、才能目的1通過討論和對單縫衍射裝置的觀察，理解衍射條件的設計思想.2在認真觀察課堂演示實驗和課外自

2、己動手觀察衍射現(xiàn)象的根底上，培養(yǎng)學生比較推理才能和抽象思維才能.3、情感、態(tài)度和價值觀目的：通過泊松亮斑等科學小故事的學習，培養(yǎng)學生堅決的自信心、踏實勤奮的工作態(tài)度和科學研究品德.三、教學重點難點1、教學重點單縫衍射實驗和圓孔衍射實驗的觀察以及產生明顯衍射現(xiàn)象的條件.2、教學難點衍射條紋成因的初步說明.四、學情分析根據(jù)個人情況寫五、教學方法1.通過機械波衍射現(xiàn)象類比推理，提出光的衍射實驗觀察設想.2.通過觀察分析實驗，歸納出產生明顯衍射現(xiàn)象的條件以及衍射是光的波動性的表現(xiàn).3.通過比照認識衍射條紋的特點及變化，加深對衍射圖象的理解.六、教學用具JGQ型氦氖激光器25臺，衍射單縫可調縫寬度，光屏

3、、光柵衍射小圓孔板，兩支鉛筆學生自備，日光燈教室內一般都有，直徑5 mm的自行車軸承用小鋼珠，被磁化的鋼針吸小鋼珠用，投影儀本節(jié)課在光學實驗室進展.七、課時安排：1課時八、教學過程一預習檢查、總結疑惑復習水波的衍射投影水波衍射圖片試驗修訂本第二冊P14圖1026，1027師請大家看這幾幅圖片，回憶一下相關內容，答復下面兩個問題：1.什么是波的衍射?2.圖1027中哪一幅衍射現(xiàn)象最明顯?說明原因.生1議論后，一人發(fā)言波能繞過障礙物的現(xiàn)象叫波的衍射.圖1027中丙圖衍射最明顯，因為這里的孔寬度最小.師前一個問題答復得很好，后一個問題有沒有同學還有其他看法?生2我認為丙圖中孔的尺寸雖然是最小，但不一

4、定就是發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的原因，我們應該用它跟波長比.師很好，大家一起來說說發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是什么?生總結障礙物或孔的尺寸比波長小或者跟波長相差不多.二情景導入、展示目的光的衍射實驗師通過上一節(jié)課光的干預的學習，我們知道光是具有波動性的，光既然是一種波，那么在傳播過程中也應該具有衍射的現(xiàn)象，大家有沒有見過光的衍射現(xiàn)象呢?能舉出例子嗎?學生討論后，一致認為，光波也應有衍射本領，但無法舉出例子師根據(jù)我們剛剛復習的明顯衍射現(xiàn)象的條件，大家說說看，為什么平時我們不易觀察到光的衍射?生可能是因為光波波長很短，而平常我們遇到的障礙物或孔的尺寸比較大，所以不易觀察到光的衍射現(xiàn)象.師很有道理，大家來想想方

5、法解決這一問題.三合作探究、精講點撥學生討論，設計出多種實驗觀察方案，絕大部分著眼于發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，老師加以肯定鼓勵實驗觀察安排學生根據(jù)上面的設想，自制單縫和小孔.1.用單縫觀察日光燈光源.2.用小孔觀察單色點光源.師請大家認真觀察，然后告訴我你看到的現(xiàn)象.學生答復根本上有兩類現(xiàn)象，一是觀察到了單一的一條亮線或一個圓形亮點，二是觀察到比較模糊的明暗相間的線狀或環(huán)狀條紋師大家做得很認真，有幾位同學已成功地觀察到了光的衍射現(xiàn)象，如今我們再用更好的裝置來一起觀察一下光的衍射現(xiàn)象.老師演示在不透明的屏上裝有一個寬度可以調節(jié)的單縫，用氦氖激光器照射單縫，在縫后適當間隔 處放一光屏，如右圖2019

6、所示.調節(jié)單縫寬度演示，得出以下結果.縫寬 較寬 較窄 很窄 極窄 關閉屏上現(xiàn)象 一條較寬亮線 一條較窄亮線 亮線變寬、變暗并出現(xiàn)明暗相間條紋 明暗條紋明晰、細小 條紋消失師請大家將我們的實驗結果與課本圖208的幾幅照片比較，總結一下光要發(fā)生明顯的衍射應滿足什么條件.生當狹縫的寬度比波長小或跟波長差不多時，光偏離了直線傳播方向，發(fā)生了明顯的衍射.光的衍射現(xiàn)象師大家通過實驗觀觀察到，光在傳播過程中能分開直線繞過障礙物到達陰影里去，這一現(xiàn)象叫做光的衍射現(xiàn)象.衍射時產生的明暗條紋叫做衍射圖樣.其實，不僅單縫，還有圓孔，多條平行狹縫以及各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射.同機械波的衍射一樣，光發(fā)生明

7、顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸可以跟光的波長相比，甚至比光的波長還小.師下面我們再來觀察一下圓孔和光柵的衍射現(xiàn)象.老師演示，將單縫分別換成圓孔和光柵，可以在屏上觀察到清楚的明暗相間的圓環(huán)和明晰的明暗相間的條紋.師同學們已經注意到，在衍射現(xiàn)象中，常有一些亮線和暗線，據(jù)此大家來猜猜原因.生在干預現(xiàn)象中我們也觀察到明暗相間的條紋，我想這里的道理應該跟在干預現(xiàn)象中差不多.師猜測有道理.其實在光的衍射現(xiàn)象中，來自單縫或圓孔上不同位置的光，到光屏處的路程差滿足一定的特點，疊加時加強或減弱，形成明暗相間的條紋，這確實跟光的干預原理是相似的，大家再考慮一下，假如用白光做衍射實驗，條紋會怎樣呢?生條紋應該

8、是彩色的，因為不同色光波長不同，在疊加時形成條紋位置也不一樣，疊合時形成彩色.師答復得非常好，大家明白了嗎?生明白.老師指導學生用兩支鉛筆并攏觀察日光燈衍射條紋光的衍射現(xiàn)象證明光具有波動性師在光的本性認識的歷史上有過一個泊松亮斑的故事，請大家來讀一讀.學生閱讀課文后的閱讀材料師大家想不想看看這個亮斑?生想.老師演示，用被磁化的鋼針吸一粒鋼珠，懸起，使激光束與鋼珠球心在同一直線上，圖2020就能在屏上觀察到鋼珠暗影中心有一亮斑，即泊松亮斑.師著名物理家泊松根據(jù)物理學家菲涅耳提出的波動理論推算出圓板陰影的中心應該是一個亮斑，想借此駁倒菲涅耳的波動理論，菲涅耳與阿拉果承受了泊松的挑戰(zhàn)，通過屢次實驗，

9、發(fā)現(xiàn)圓板中心確有一個亮斑.這樣泊松亮斑實驗就成了光的波動理論的精彩驗證.大家從這個故事得到什么啟發(fā).生1實驗對物理研究有重要作用.生2遇到別人的責疑，要冷靜面對，不要輕易放棄自己的立場或觀點.生3科學要堅持真理，實事求是.學生的答復很全面，老師要及時肯定鼓勵光的衍射圖樣師除了前面實驗觀察到的衍射圖樣外，課本還為我們提供了一些，請大家認真研究和比較，總結它們各自的特點.指導學生閱讀課本圖2019以及首頁彩圖2，并討論干預、衍射圖樣的異同生單色光的雙縫干預圖樣是等距的明暗相間的條紋，亮條紋強度向兩邊逐漸減弱且較慢，單色光的衍射圖樣中間一條亮紋較寬較亮，兩邊是對稱的明暗相間的條紋，亮條紋強度向兩邊逐漸減弱且較快，白光單縫衍射條紋中間是白色的，兩邊是減弱很快的彩色條紋.師總結得很好.四反思總結，當堂檢測。五發(fā)導學案、布置預習。1.課本練習二122.課后用太陽光作光源，想出一些方法觀察衍射現(xiàn)象，描繪現(xiàn)象并分析.九、板書設計光的衍射1、實驗 自制障礙物觀察光能發(fā)生衍射現(xiàn)象單縫衍射現(xiàn)象投影圓孔衍射光發(fā)生明顯衍射的條件投影2、光的衍射現(xiàn)象進一步證明光