13.5《光的衍射》教案

1089660010820400光的衍射 【教学目标】 知识与技能：1.通过实验观察，让学生认识光的衍射现象，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认识。2.通过学习知道“光沿直线传播”是一种近似规律。 过程与方法：1.通过讨论和对单缝衍射装置的观察，理解衍射条件的设计思想。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。 情感、态度与价值观：通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习，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。 【教学重难点】 重点：单缝衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件。 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，提出光的衍射实验观察设想。 2.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。 3.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的自行车轴承用小钢珠，被磁化的钢针（吸小钢珠用），投影仪（本节课在光学实验室进行） 【教学过程】 （一）引入新课 复习水波的衍射［投影水波衍射图片（如图1、图2所示）］ 图1 图2 教师：请大家看这几幅图片，回忆一下相关内容，回答下面两个问题：1.什么是波的衍射？2.图2中哪一幅衍射现象最明显？说明原因。 学生1：（议论后，一人发言）波能绕过障碍物的现象叫波的衍射.图2中丙图衍射最明显，因为这里的孔宽度最小。 教师：前一个问题回答得很好，后一个问题有没有同学还有其他看法？ 学生2：我认为丙图中孔的尺寸虽然是最小，但不一定就是发生明显衍射现象的原因，我们应该用它跟波长比。 教师：很好，大家一起来说说发生明显衍射现象的条件是什么？ 学生一起总结：障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。 教师：光也是一种波，也能够发生衍射。这节课我们来认识光的衍射。 （二）进行新课 一.光的衍射 教师：通过前面对光的干涉的学习，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该具有衍射的现象，大家有没有见过光的衍射现象呢？能举出例子吗？（学生讨论后，一致认为，光波也应有衍射本领，但无法举出例子） 教师：根据我们刚才复习的明显衍射现象的条件，大家说说看，为什么平时我们不易观察到光的衍射？ 学生：可能是因为光波波长很短，而平常我们遇到的障碍物或孔的尺寸比较大，所以不易观察到光的衍射现象. 教师：很有道理，大家来想想办法解决这一问题.（学生讨论，设计出多种实验观察方案，绝大部分着眼于发生明显衍射现象的条件，教师加以肯定鼓励） ［实验观察］安排学生根据上面的设想，自制单缝和小孔. 1.用单缝观察日光灯光源.2.用小孔观察单色点光源. 教师：请大家认真观察，然后告诉我你看到的现象.（学生回答基本上有两类现象，一是观察到了单一的一条亮线或一个圆形亮点，二是观察到比较模糊的明暗相间的线状或环状条纹） 教师：大家做得很认真，有几位同学已成功地观察到了光的衍射现象，现在我们再用更好的装置来一起观察一下光的衍射现象. ［教师演示］ 在不透明的屏上装有一个宽度可以调节的单缝，用氦氖激光器照射单缝，在缝后适当距离处放一光屏，如图所示. 调节单缝宽度演示，得出下列结果. 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、变暗并出现明暗相间条纹 明暗条纹清晰、细小 条纹消失 教师：请大家将我们的实验结果与课本插图的几幅照片比较，总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件. 学生：当狭缝的宽度比波长小或跟 ... ...