3.3 光的衍射 教学设计

光的衍射 教学设计 【教学目标】? 一、知识目标? 1．通过实验观察，让学生认识光的衍射现象，知道光发生明显的衍射现象的条件，从而对光的波动性有进一步的认识。? 2．通过学习让学生知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律。 ?二、能力目标? 1．通过讨论和对单缝衍射装置的观察，理解探究光发生明显衍射现象的条件实验的设计思想。? 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.? 三、德育目标? 通过“泊松亮斑”等科学趣事的学习，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。? 【学情分析】? 虽然光的衍射对学生来讲属于新知识，但前面才学习了机械波的衍射，因此学生学习本节知识难度并不很大。教师应通过一定的方法引导和学生进行类比，促进知识和能力的迁移。 ?【教学思路】? 通过机械波衍射现象类比推理，提出设计光的衍射实验观察设想。? 【教学重点】? 单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件。? 【教学难点】? 利用惠更斯原理对衍射条纹成因进行初步说明。? 【教学方法】? 1.?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；? 2.?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。? 【教学过程及知识要点】??? 引入新课? 投影水波衍射图片，复习水波发生明显衍射的条件： 1．波的衍射：波能绕过障碍物的现象叫波的衍射? 2．教师提问：图中哪一幅衍射现象最明显？说明原因。?（学生讨论回答）?? 3．教师在学生回答后明确给出：? 水波发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。? 我们知道干涉衍射是波的特性，光也是一种波，也应该能够发生衍射。这节课我们来认识光的衍射。? 研究光的衍射现象? 1．对光能否发生衍射的思考：?提问：? 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，可是大家有没有见过光的衍射现象呢？能举出例子吗？? 学生讨论后可能认为，光波也应有衍射本领，但可能无法举出例子?提问：? 的确，更能够发生衍射现象，但平时我们不易观察到光的衍射。? 根据我们刚才复习的明显衍射现象的条件，大家试推测，为什么平时我们不易观察到光的衍射？? 学生可能说出，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。? 老师应该对学生的回答做鼓励的评价。? 如果学生不能答出，老师可以引导其思考，最后给出明确的解答。?? 2．通过实验观察探究衍射现象及其规律? 教师演示实验，学生观察现象：? （1）使用上节课所用的双缝干涉仪，不过这次做实验要将双缝屏撤去，留下单缝屏。通过测温目镜观察屏上的图样。（老师将单缝的缝宽调好，让学生能够看到明显的衍射现象。）? 先让学生描述看到的现象，最后老师给出单缝衍射图样规范的表述：? 中央亮条纹很宽，而两侧的亮条纹较窄，而且中央亮条纹很亮，而两侧的亮条纹逐渐变暗。 光在传播过程中绕过障碍物偏离直线传播的现象，叫做光的衍射现象。 ?衍射时产生的明暗条纹叫做衍射图样。? （2）改变单缝的缝宽，探究发生明显衍射的条件? 调节单缝宽度时，从宽度很大逐渐减小，让学生观察现象，并注意观察现象的变化。? 先让学生描述看到的现象，最后老师将其整理成，得出下列结果： 提问：? 大家看到，当缝的宽度减小到一定程度时，才可以看到衍射现象。结合机械波发生明显衍射的条件，请思考：光发生明显的衍射应满足什么条件？? 通过学生思考讨论，老师小结出结论：? 当狭缝的宽度比波长小或跟波长差不多时，光偏离了直线传播方向，发生了明显的衍射。? 其实，不仅单缝，还有圆孔，以及各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。? 同机 ... ...