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1、 高中物理光的衍射教案大全(必备4篇) 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,主要熟悉光的衍射以及衍射光栅的原理。 二、教学目标 1、学问目标 (1)通过试验观看,让学生熟悉光的衍射现象,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熟悉. (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、力量目标 (1)通过争论和对单缝衍射装置的观看,理解衍射条件的设计思想. (2)在仔细观看课堂演示试验和课外自己动手观看衍射现象的根底上,培育学生比拟推理力量和抽象思维力量. 3、情感、态度和价值观目标: 通过“泊松亮斑”等科学小
2、故事的学习,培育学生坚决的自信念、踏实勤奋的工作态度和科学讨论品德. 三、教学重点难点 1、教学重点 单缝衍射试验和圆孔衍射试验的观看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(依据个人状况写) 五、教学方法 通过机械波衍射现象类比推理,提出光的衍射试验观看设想. 通过观看分析试验,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. 通过比照熟悉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
3、用小钢珠,被磁化的钢针(吸小钢珠用),投影仪(本节课在光学试验室进展). 七、课时安排:1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结怀疑 复习水波的衍射 投影水波衍射图片(试验修订本其次册P14图1026,1027) 师请大家看这几幅图片,回忆一下相关内容,答复下面两个问题: 什么是波的衍射? 图1027中哪一幅衍射现象最明显?说明缘由. 生1(谈论后,一人发言)波能绕过障碍物的现象叫波的衍射.图1027中丙图衍射最明显,由于这里的孔宽度最小. 师前一个问题答复得很好,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,但不肯定就是发生明显衍射现象的缘由,我们应当用它跟波长比
4、. 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、展现目标 光的衍射试验 师通过上一节课光的干预的学习,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当具有衍射的现象,大家有没有见过光的衍射现象呢?能举出例子吗? (学生争论后,全都认为,光波也应有衍射本事,但无法举出例子) 师依据我们刚刚复习的明显衍射现象的条件,大家说说看,为什么平常我们不易观看到光的衍射? 生可能是由于光波波长很短,而寻常我们遇到的障碍物或孔的尺寸比拟大,所以不易观看到光的衍射现象. 师很有道理,大家来想想方法解决这一问题. (三)
5、合作探究、精讲点拨 (学生争论,设计出多种试验观看方案,绝大局部着眼于发生明显衍射现象的条件,教师加以确定鼓舞) 试验观看 安排学生依据上面的设想,自制单缝和小孔. 用单缝观看日光灯光源. 用小孔观看单色点光源. 师请大家仔细观看,然后告知我你看到的现象. (学生答复根本上有两类现象,一是观看到了单一的一条亮线或一个圆形亮点,二是观看到比拟模糊的明暗相间的线状或环状条纹) 师大家做得很仔细,有几位同学已胜利地观看到了光的衍射现象,现在我们再用更好的装置来一起观看一下光的衍射现象. 教师演示 在不透亮的屏上装有一个宽度可以调整的单缝,用氦氖激光器照耀单缝,在缝后适当距离处放一光屏,如右图2019
6、所示. EMBED 调整单缝宽度演示,得出以下结果. 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、变暗并消失明暗相间条纹 明暗条纹清楚、细小 条纹消逝 师请大家将我们的试验结果与课本图208的几幅照片比拟,总结一下光要发生明显的衍射应满意什么条件. 高中物理光的衍射教案大全(2) 教学目标: (一)学问与技能 1、通过试验观看,让学生熟悉光的衍射现象,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熟悉。 2、通过学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律。 (二)过程与方法 1、通过争论和对单缝衍射装置的观看,理解衍射条件的设计
7、思想。 2、在仔细观看课堂演示试验和课外自己动手观看衍射现象的根底上,培育学生比拟推理力量和抽象思维力量。 (三)情感态度与价值观 通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习,培育学生坚决的自信念、踏实勤奋的工作态度和科学讨论精神。 教学重点: 单缝衍射试验和圆孔衍射试验的观看以及产生明显衍射现象的条件。 教学难点: 衍射条纹成因的初步说明。 教学方法: 1、通过机械波衍射现象类比推理,提出光的衍射试验观看设想。 2、通过观看分析试验,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、通过比照熟悉衍射条纹的特点及变化,加深对衍射图象的了解。 教学用具: 频率可调的振源、发波水槽及相应配件、
8、水波衍射图样示意挂图、光的干预衍射演示仪、激光干预衍射演示仪(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、激光发生器、小圆屏。 教学过程: (一)引入新课 光的干预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? 提出问题:什么是波的衍射现象? 演示水波的衍射现象,让学生答复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
9、衍射图样可能是什么样呢? (二)新课教学 1、单缝衍射试验 (1)教师用光的干预、衍射仪做单色光的单缝衍射,或用激光源来做单缝衍射试验。试验过程中展现缝较宽时:光沿着直线传播,阴影区和亮区边界清楚;减小缝宽,在缝较狭时:阴影区和亮区的边界变得模糊;连续减小缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区,屏幕上消失明暗相间的衍射条纹。 (2)分析:展现衍射现象试验示意图,当光传播到狭缝时,可把狭缝S看成许很多多个点光源,这些点光源发出的光在空间传播相遇叠加打算了屏幕上各点位置的明暗状况. (3)特征:(单色光的衍射图样) 中心亮纹宽而亮. 两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗. 高中物理光的衍射教案大全(
10、3) 光的衍射教学设计 在中学物理教学中,将所学学问应用到实际生活中去,有利于帮忙学生加深对物理学问的理解,有利于培育学生解决实际问题的力量,有利于提高学生进一步学习物理学问的兴趣。笔者在“光的衍射”一节教学中进展了尝试,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试验,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,通过在教材中两个试验的根底上进展延长、拓展,引导学生比照分析发觉:光通过不同外形的障碍物发生衍射时,其衍射图样不一样。再进一步演示和观看光通过正三角形孔、正方形孔、正多边形孔的衍射现象加以验证,并介绍光
11、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想晶体的微观构造。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熟悉,使学生对光的衍射现象的熟悉得到升华。 二、试验器材及操作 光源选用激光笔,缝和孔的详细制作过程简述如下: 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、不同外形的孔。如图1所示卡片上制作宽度约为2 mm的缝a和宽度约为 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
12、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,把激光笔光源照耀到缝或孔上,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,试验装置如图4所示。 三、教学过程 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看到光的衍射现象? 学生争论。 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看到波的衍射现象)必需满意什么条件? 生答:波要发生明显衍射,必需满意肯定的条件: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,才能观看到明显的衍射现象。 师问:怎样才能观看到光的衍射
13、现象呢? 生答:光的波长很短,而可见光的波长实际上只有非常之几微米,一般物体的尺寸都比它大得多,因此,很难看到光的衍射现象。但是若障碍物或缝的尺寸很小,与光波波长差不多时,就应当观看到明显的衍射现象。 试验验证 试验一:如图4所示装置,把激光笔发出的激光分别照在单缝b、d上,观看屏上的图样。 现象及分析:当激光照在宽缝a上时,光沿着直线方向通过缝,在屏上产生一条跟缝的宽度相当的亮线;当激光照在窄缝b上时,光通过缝后就明显地偏离了直线传播方向照到了屏上相当宽的地方,并且消失了明暗相间的条纹,如图5所示,这就是光的衍射现象。 试验二:在上述试验中,把挡板换成图2所示卡片,把激光笔发出的激光分别照在
14、圆孔c、d上,观看屏上的图样。 现象和分析:当激光照在直径较大的孔C上时,在屏上得到一个圆形亮斑,圆的大小跟按光沿直线传播规律作图得到的一样。当激光照在直径较小的孔d上时,屏上得到一些明暗相间的圆环,这些圆环到达的范围远远超过了光沿直线传播所对应照明的区域,如图6所示。 小结:上述两个试验说明:当缝或孔较大(比光波波长大得多)时,衍射现象不明显(肉眼很难直接观看到);当缝或孔很小(与光波波长接近或比光波波长更小)时,衍射现象非常明显。 学问延长 师问:同学们,试比拟上面单缝衍射和圆孔衍射图样,有那些一样点,又有哪些不同点? 生答:一样点都是明暗相间的条纹。不同点是圆孔衍射条纹为圆环外形,而单缝
15、衍射条纹是直线外形。 师问:通过比拟,说明衍射图样的外形与什么有关? 高中物理光的衍射教案大全(4) 教学目标: (一)学问与技能 1、通过试验观看,让学生熟悉光的衍射现象,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熟悉。 2、通过学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律。 (二)过程与方法 1、通过争论和对单缝衍射装置的观看,理解衍射条件的设计思想。 2、在仔细观看课堂演示试验和课外自己动手观看衍射现象的根底上,培育学生比拟推理力量和抽象思维力量。 (三)情感态度与价值观 通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习,培育学生坚决的自信念、踏实勤奋的工作态度和科学讨论精
16、神。 教学重点: 单缝衍射试验和圆孔衍射试验的观看以及产生明显衍射现象的条件。 教学难点: 衍射条纹成因的初步说明。 教学方法: 1、通过机械波衍射现象类比推理,提出光的衍射试验观看设想。 2、通过观看分析试验,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、通过比照熟悉衍射条纹的特点及变化,加深对衍射图象的了解。 教学用具: 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、光的干预衍射演示仪、激光干预衍射演示仪(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、激光发生器、小圆屏。 教学过程: (一)引入新课 光的干预现象反映了光的
17、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? 提出问题:什么是波的衍射现象? 演示水波的衍射现象,让学生答复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)新课教学 1、单缝衍射试验 (1)教师用光的干预、衍射仪做单色光的单缝衍射,或用激光源来做单缝衍射试验。试验过程中展现缝较宽时:光沿着直线传播,阴影区和亮区边界清楚;减小缝宽,在缝较狭时:阴影区和亮区的边界变得模糊;连续减小缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区,屏幕上消失明暗相间的衍射条纹。 (2)分析:展现衍射现象试验示意图,当光传播到狭缝时,可把狭缝S看成许很多多个点光源,这些点光源发出的光在空间传播相遇叠加打算了屏幕上各点位置的明暗状况. (3)特征:(单色光的衍射图样) 中心亮纹宽而亮. 两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗.