高中物理光的衍射教案大全

中學(xué)物理光的衍射教案大全光的衍射和光的干涉一樣證明白光具有波動(dòng)性。接下來是為大家整理的中學(xué)物理光的衍射教案大全，希望大家喜愛!

中學(xué)物理光的衍射教案大全一

光的衍射教學(xué)設(shè)計(jì)

在中學(xué)物理教學(xué)中，將所學(xué)學(xué)問應(yīng)用到實(shí)際生活中去，有利于幫助學(xué)生加深對(duì)物理學(xué)問的理解，有利于培育學(xué)生解決實(shí)際問題的實(shí)力，有利于提高學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理學(xué)問的愛好。筆者在“光的衍射”一節(jié)教學(xué)中進(jìn)行了嘗試，收到了良好的教學(xué)效果。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)

現(xiàn)行人教版中學(xué)《物理》教材中，對(duì)“光的衍射”一節(jié)的處理是基于單縫衍射和圓孔衍射兩個(gè)試驗(yàn)，而且以此說明光發(fā)生明顯衍射的條件和現(xiàn)象。在教學(xué)過程中，通過在教材中兩個(gè)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行延長(zhǎng)、拓展，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比分析發(fā)覺：光通過不同形態(tài)的障礙物發(fā)生衍射時(shí)，其衍射圖樣不一樣。再進(jìn)一步演示和視察光通過正三角形孔、正方形孔、正多邊形孔的衍射現(xiàn)象加以驗(yàn)證，并介紹光的衍射在現(xiàn)代技術(shù)上的應(yīng)用，如X射線通過晶體發(fā)生晶格衍射。反過來，用對(duì)應(yīng)的衍射圖樣來推想晶體的微觀結(jié)構(gòu)。讓學(xué)生分析為什么光學(xué)顯微鏡放大倍數(shù)受到限制，以及對(duì)光在介質(zhì)中沿直線傳播規(guī)律進(jìn)一步再相識(shí)，使學(xué)生對(duì)光的衍射現(xiàn)象的相識(shí)得到升華。

二、試驗(yàn)器材及操作

光源選用激光筆，縫和孔的詳細(xì)制作過程簡(jiǎn)述如下：

用刀片、縫衣針等工具在不透光的塑料卡片(如電話卡)上，分別刻制出不同寬度的縫和不同大小、不同形態(tài)的孔。如圖1所示卡片上制作寬度約為2mm的縫a和寬度約為0.5mm的縫b;如圖2所示卡片上制作直徑約為2mm的圓孔c和直徑約為1mm的圓孔d;如圖3所示卡片上制作線度都約為1mm的正三角形孔e、正方形體正多邊形孔g。

演示時(shí)，把有孔或縫的卡片固定在支架上作為擋板，在相距1m左右的位置，把激光筆光源照耀到縫或孔上，在光屏(可以把白色墻壁作為光屏)上可看到相應(yīng)的衍射現(xiàn)象，試驗(yàn)裝置如圖4所示。

三、教學(xué)過程

1.提出問題

師問：衍射是波所特有的現(xiàn)象，既然光也是一種波，為什么在日常生活中沒有視察到光的衍射現(xiàn)象?

學(xué)生探討。

2.分析問題

師問：衍射是波繞過障礙物傳播的現(xiàn)象。波要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象(也即人們?nèi)庋勰芨纱嘁暡斓讲ǖ难苌洮F(xiàn)象)必需滿意什么條件?

生答：波要發(fā)生明顯衍射，必需滿意確定的條件：只有障礙物或縫的尺寸跟波長(zhǎng)差不多，或者比光的波長(zhǎng)更小時(shí)，才能視察到明顯的衍射現(xiàn)象。

師問：怎樣才能視察到光的衍射現(xiàn)象呢?

生答：光的波長(zhǎng)很短，而可見光的波長(zhǎng)事實(shí)上只有非常之幾微米，一般物體的尺寸都比它大得多，因此，很難看到光的衍射現(xiàn)象。但是若障礙物或縫的尺寸很小，與光波波長(zhǎng)差不多時(shí)，就應(yīng)當(dāng)視察到明顯的衍射現(xiàn)象。

3.試驗(yàn)驗(yàn)證

試驗(yàn)一：如圖4所示裝置，把激光筆發(fā)出的激光分別照在單縫b、d上，視察屏上的圖樣。

現(xiàn)象及分析：當(dāng)激光照在寬縫a上時(shí)，光沿著直線方向通過縫，在屏上產(chǎn)生一條跟縫的寬度相當(dāng)?shù)牧辆€;當(dāng)激光照在窄縫b上時(shí)，光通過縫后就明顯地偏離了直線傳播方向照到了屏上相當(dāng)寬的地方，并且出現(xiàn)了明暗相間的條紋，如圖5所示，這就是光的衍射現(xiàn)象。

試驗(yàn)二：在上述試驗(yàn)中，把擋板換成圖2所示卡片，把激光筆發(fā)出的激光分別照在圓孔c、d上，視察屏上的圖樣。

現(xiàn)象和分析：當(dāng)激光照在直徑較大的孔C上時(shí)，在屏上得到一個(gè)圓形亮斑，圓的大小跟按光沿直線傳播規(guī)律作圖得到的一樣。當(dāng)激光照在直徑較小的孔d上時(shí)，屏上得到一些明暗相間的圓環(huán)，這些圓環(huán)達(dá)到的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了光沿直線傳播所對(duì)應(yīng)照明的區(qū)域，如圖6所示。

小結(jié)：上述兩個(gè)試驗(yàn)說明：當(dāng)縫或孔較大(比光波波長(zhǎng)大得多)時(shí)，衍射現(xiàn)象不明顯(肉眼很難干脆視察到);當(dāng)縫或孔很小(與光波波長(zhǎng)接近或比光波波長(zhǎng)更小)時(shí)，衍射現(xiàn)象非常明顯。

4.學(xué)問延長(zhǎng)

師問：同學(xué)們，試比較上面單縫衍射和圓孔衍射圖樣，有那些相同點(diǎn)，又有哪些不同點(diǎn)?

生答：相同點(diǎn)都是明暗相間的條紋。不同點(diǎn)是圓孔衍射條紋為圓環(huán)形態(tài)，而單縫衍射條紋是直線形態(tài)。

師問：通過比較，說明衍射圖樣的形態(tài)與什么有關(guān)?

中學(xué)物理光的衍射教案大全二

一、教材分析

《光的顏色色散》是人教版中學(xué)物理選修3-4第13章第五節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要相識(shí)光的衍射以及衍射光柵的原理。

二、教學(xué)目標(biāo)

1、學(xué)問目標(biāo)

(1)通過試驗(yàn)視察，讓學(xué)生相識(shí)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(duì)光的波動(dòng)性有進(jìn)一步的相識(shí).

(2)通常學(xué)習(xí)知道“幾何光學(xué)”中所說的光沿直線傳播是一種近似規(guī)律.

2、實(shí)力目標(biāo)

(1)通過探討和對(duì)單縫衍射裝置的視察，理解衍射條件的設(shè)計(jì)思想.

(2)在細(xì)致視察課堂演示試驗(yàn)和課外自己動(dòng)手視察衍射現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，培育學(xué)生比較推理實(shí)力和（抽象思維）實(shí)力.

3、情感、看法和價(jià)值觀目標(biāo)：

通過“泊松亮斑”等科學(xué)?。ü适拢┑膶W(xué)習(xí)，培育學(xué)生堅(jiān)決的自信念、踏實(shí)勤奮的工作看法和科學(xué)探討品德.

三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

1、教學(xué)重點(diǎn)

單縫衍射試驗(yàn)和圓孔衍射試驗(yàn)的視察以及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件.

2、教學(xué)難點(diǎn)

衍射條紋成因的初步說明.

四、學(xué)情分析(依據(jù)個(gè)人狀況寫)

五、（教學(xué)（方法））

1.通過機(jī)械波衍射現(xiàn)象類比推理，提出光的衍射試驗(yàn)視察設(shè)想.

2.通過視察分析試驗(yàn)，歸納出產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件以及衍射是光的波動(dòng)性的表現(xiàn).

3.通過對(duì)比相識(shí)衍射條紋的特點(diǎn)及改變，加深對(duì)衍射圖象的了解.

六、教學(xué)用具

JGQ型氦氖激光器25臺(tái)，衍射單縫(可調(diào)縫寬度)，光屏、光柵衍射小圓孔板，兩支鉛筆(學(xué)生自備)，日光燈(教室內(nèi)一般都有)，直徑5mm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(xué)試驗(yàn)室進(jìn)行).

七、課時(shí)支配：1課時(shí)

八、教學(xué)過程

(一)預(yù)習(xí)檢查、（總結(jié)）懷疑

復(fù)習(xí)水波的衍射

[投影水波衍射圖片(試驗(yàn)修訂本其次冊(cè)P14圖10—26，10—27)]

[師]請(qǐng)大家看這幾幅圖片，回憶一下相關(guān)內(nèi)容，回答下面兩個(gè)問題：

1.什么是波的衍射?

2.圖10—27中哪一幅衍射現(xiàn)象最明顯?說明緣由.

[生1](爭(zhēng)論后，一人發(fā)言)波能繞過障礙物的現(xiàn)象叫波的衍射.圖10—27中丙圖衍射最明顯，因?yàn)檫@里的孔寬度最小.

[師]前一個(gè)問題回答得很好，后一個(gè)問題有沒有同學(xué)還有其他看法?

[生2]我認(rèn)為丙圖中孔的尺寸雖然是最小，但不確定就是發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的緣由，我們應(yīng)當(dāng)用它跟波長(zhǎng)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(jié)]障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或者跟波長(zhǎng)相差不多.

(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)

光的衍射試驗(yàn)

[師]通過上一節(jié)課光的干涉的學(xué)習(xí)，我們知道光是具有波動(dòng)性的，光既然是一種波，那么在傳播過程中也應(yīng)當(dāng)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(xué)生探討后，全都認(rèn)為，光波也應(yīng)有衍射本事，但無(wú)法舉出例子)

[師]依據(jù)我們剛才復(fù)習(xí)的明顯衍射現(xiàn)象的條件，大家說說看，為什么平常我們不易視察到光的衍射?

[生]可能是因?yàn)楣獠úㄩL(zhǎng)很短，而平常我們遇到的障礙物或孔的尺寸比較大，所以不易視察到光的衍射現(xiàn)象.

[師]很有道理，大家來想想方法解決這一問題.

(三)合作探究、精講點(diǎn)撥

(學(xué)生探討，設(shè)計(jì)出多種試驗(yàn)視察方案，絕大部分著眼于發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，老師加以確定鼓舞)

[試驗(yàn)視察]

支配學(xué)生依據(jù)上面的設(shè)想，自制單縫和小孔.

1.用單縫視察日光燈光源.

2.用小孔視察單色點(diǎn)光源.

[師]請(qǐng)大家細(xì)致視察，然后告知我你看到的現(xiàn)象.

(學(xué)生回答基本上有兩類現(xiàn)象，一是視察到了單一的一條亮線或一個(gè)圓形亮點(diǎn)，二是視察到比較模糊的明暗相間的線狀或環(huán)狀條紋)

[師]大家做得很細(xì)致，有幾位同學(xué)已勝利地視察到了光的衍射現(xiàn)象，現(xiàn)在我們?cè)儆酶玫难b置來一起視察一下光的衍射現(xiàn)象.

[老師演示]

在不透亮的屏上裝有一個(gè)寬度可以調(diào)整的單縫，用氦氖激光器照耀單縫，在縫后適當(dāng)距離處放一光屏，如右圖20—19所示.

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調(diào)整單縫寬度演示，得出下列結(jié)果.

縫寬較寬較窄很窄極窄關(guān)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清楚、細(xì)小條紋消逝[師]請(qǐng)大家將我們的試驗(yàn)結(jié)果與課本圖20—8的幾幅照片比較，總結(jié)一下光要發(fā)生明顯的衍射應(yīng)滿意什么條件.

中學(xué)物理光的衍射教案大全三

教學(xué)目標(biāo)：

(一)學(xué)問與技能

1、通過試驗(yàn)視察，讓學(xué)生相識(shí)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(duì)光的波動(dòng)性有進(jìn)一步的相識(shí)。

2、通過學(xué)習(xí)知道“幾何光學(xué)”中所說的光沿直線傳播是一種近似規(guī)律。

(二)過程與方法

1、通過探討和對(duì)單縫衍射裝置的視察，理解衍射條件的設(shè)計(jì)思想。

2、在細(xì)致視察課堂演示試驗(yàn)和課外自己動(dòng)手視察衍射現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，培育學(xué)生比較推理實(shí)力和抽象思維實(shí)力。

(三)情感看法與價(jià)值觀

通過“泊松亮斑”等科學(xué)小故事的學(xué)習(xí)，培育學(xué)生堅(jiān)決的自信念、踏實(shí)勤奮的工作看法和科學(xué)探討精神。

教學(xué)重點(diǎn)：

單縫衍射試驗(yàn)和圓孔衍射試驗(yàn)的視察以及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。

教學(xué)難點(diǎn)：

衍射條紋成因的初步說明。

教學(xué)方法：

1、通過機(jī)械波衍射現(xiàn)象類比推理，提出光的衍射試驗(yàn)視察設(shè)想。

2、通過視察分析試驗(yàn)，歸納出產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件以及衍射是光的波動(dòng)性的表現(xiàn)。

3、通過對(duì)比相識(shí)衍射條紋的特點(diǎn)及改變，加深對(duì)衍射圖象的了解。

教學(xué)用具：

頻率可調(diào)的振源、發(fā)波水槽及相應(yīng)配件、水波衍射圖樣示意掛圖、光的干涉衍射演示儀、激光干涉衍射演示儀(及相關(guān)的配件)、單絲白熾燈、紅燈、藍(lán)色燈，自制的單縫衍射片、光波圓孔衍射管、游標(biāo)卡尺、激光發(fā)生器、小圓屏。

教學(xué)過程：

(一)引入新課

光的干涉現(xiàn)象反映了光的波動(dòng)性，而波動(dòng)性的另一特征是波的衍射現(xiàn)象，光是否具有衍射現(xiàn)象呢?

提出問題：什么是波的衍射現(xiàn)象?

演示水波的衍射現(xiàn)象，讓學(xué)生回答并描述衍射現(xiàn)象的特征，喚起學(xué)生對(duì)機(jī)械波衍射的回憶，然后再舉聲波的衍射例子。指出一切波都能發(fā)生衍射，通過衍射把能量傳到陰影區(qū)域，能夠發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多。

水波、聲波都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，那么光是否也會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象?若會(huì)產(chǎn)生，那么衍射圖樣可能是什么樣呢?

(二)新課教學(xué)

1、單縫衍射試驗(yàn)

(1)老師用光的干涉、衍射儀做單色光的單縫衍射，或用激光源來做單縫衍射試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中展示縫較寬時(shí)：光沿著直