第14章光的衍射说课讲解
- 格式:ppt
- 大小:1.09 MB
- 文档页数:31
光的衍射教学目标:1、知道光的衍射现象2.知道产生光的衍射现象的条件:障碍物或孔、缝的大小比光的波长小或与波长相仿时,才能观察到明显的衍射现象.3.知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似.重点和难点:产生光的衍射现象的条件课时:1课时教学过程:光的干涉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?如果有衍射现象,为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象呢?水波、声波都会发生衍射现象,它们发生衍射的现象特征是什么?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.(播放视频)一、光的衍射1、光的衍射:光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。
2、明显衍射的条件:障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
3、物理意义:光的衍射现象证明光是一种波。
二、单缝衍射条纹的特征1、中央亮纹宽而亮.2、两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗.单缝衍射规律:1、波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,各条纹间距大.2、单缝不变时,光波波长大的(红光)中央亮纹越宽,条纹间隔越大.3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,内侧为紫色.泊松亮斑:不只是狭缝和圆孔,各种不同形状的物体都能使光发生衍射,以至使影的轮廓模糊不清,其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果.历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑.三、衍射光栅衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。
可分为透射光栅和反射光栅。
干涉条纹与衍射条纹的区别:干涉:等距的明暗相间的条纹,亮条纹的亮度向两边减弱较慢。
衍射:中央有一条较宽亮条纹,两边是对称明暗相间的条纹,亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
光的衍射现象说明光的直线传播是有条件的,只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光才可以看作是沿直线传播的。
四、典例分析例1:关于光现象的叙述,以下说法正确的是( )A.太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色属于光的干涉B.雨后天空中出现的彩虹属于光的衍射C.通过捏紧的两只铅笔间的狭缝观看工作着的日光灯管,看到的彩色条纹,属于光的色散D.阳光照射下,树影中呈现的一个个小圆形光斑,属于光的衍射现象【导析】正确理解干涉、衍射、色散及小孔成像等光现象的不同成因,是正确做出判断的关键,否则易被这些“彩色”现象所迷惑.【解析】太阳光照射下肥皂膜呈现彩色,属于薄膜干涉,A正确;雨后天空中出现的彩虹,是天空中小水滴对阳光色散形成的;通过笔间狭缝观看日光灯管出现彩色,属于单缝衍射;而阳光下树影中呈出的小圆斑,则属于树叶间形成的小孔成像,故B、C、D均错误.故选A.【答案】 A本题易误选D,误认为树影中的小圆形光斑是阳光通过叶间小孔衍射形成的.实际上因孔“较大”,圆形光斑是太阳通过小孔成的像.例2.在单缝衍射实验中,下列说法正确的是( )A.将入射光由黄色换成绿色,衍射条纹间距变窄B.使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄C.换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽D.增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽【导析】比较单色光波长的大小关系,利用光发生明显衍射现象的条件进行判断.【解析】当单缝宽度一定时,波长越长,衍射现象越明显,即光偏离直线传播的路径越远,条纹间距也越大;当光的波长一定时,单缝宽度越小,衍射现象越明显,条纹间距越大;光的波长一定、单缝宽度也一定时,增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距也会变宽,故B错误,A、C、D正确.【答案】ACD一般障碍物的尺寸都比可见光波波长大得多,所以对于可见光来说,波长越长,衍射现象越明显;衍射条纹间距的变化可以根据干涉条纹间距与光的波长关系分析.例3:两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过.如果将其中的一片旋转180°,在旋转过程中将会产生下述的哪一种现象( ) A.透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零B.透过的光强先增强,然后减少到非零的最小值C.透过的光强在整个过程中都增强D.透过的光强先增强,再减弱,然后又增强【导析】偏振片允许振动方向与其透振方向不垂直的光通过.【解析】起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强达到最大.当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光强先增强,然后又减小到零.故选A.【答案】 A通过光的起偏和检偏实验,充分认识和理解自然光和偏振光的特点,了解偏振光的产生.。
光的衍射说课稿一、引言本课以光的衍射为主题,旨在介绍光的衍射现象及其应用。
通过本课的研究,学生将能够了解什么是光的衍射,以及衍射的特点和原理。
同时,他们还将了解到光的衍射在现实生活中的应用,如光的干涉、衍射光栅等。
二、重要概念为了学好本课,学生需要掌握以下重要概念:1. 光的波动性:介绍光是一种电磁波,具有波粒二象性,可以通过衍射现象进行研究。
2. 衍射现象:介绍光通过小孔、缝隙或物体边缘进入新的区域后发生的弯曲和扩散现象。
3. 衍射的主要特点:包括衍射的方向性、波源大小和光的波长对衍射的影响等。
4. 衍射的原理:解释光的衍射现象是由波动性导致的,涉及傍轴条件和菲涅耳衍射原理等。
三、教学目标通过本课的研究,学生将能够达到以下教学目标:1. 了解光的衍射现象及其特点。
2. 掌握光的衍射原理和相关公式。
3. 探索光的衍射在现实生活中的应用,如干涉现象和衍射光栅的原理及用途。
4. 培养学生的实验观察和问题解决能力,通过实验检验光的衍射现象。
四、教学内容和安排第一课时:光的衍射现象1. 引入光的衍射概念及重要特点。
2. 举例说明光的衍射现象在日常生活中的实际应用。
3. 演示简单的光的衍射实验,观察并记录实验结果。
4. 总结本课所学内容。
第二课时:光的衍射原理1. 复光的波动性概念。
2. 讲解光的衍射原理,包括傍轴条件和菲涅耳衍射原理。
3. 演示光的衍射原理的实验,让学生亲自参与并记录实验数据。
4. 进行小组讨论,总结学生对光的衍射原理的理解。
第三课时:光的衍射应用1. 引入光的干涉现象和衍射光栅的概念。
2. 解释光的干涉现象和衍射光栅的原理及应用。
3. 进行小组实践活动,让学生制作简单的衍射光栅并观察其效果。
4. 让学生分组进行研究报告,分享他们对光的衍射应用的理解。
五、教学评估1. 结合每节课的实验、讲解和讨论,进行课堂小测验,检查学生对光的衍射的理解程度。
2. 组织实验项目,让学生通过实验观察和实际操作来检验光的衍射现象。
5光的衍射[学习目标] 1.知道光的衍射现象,了解产生明显衍射现象的条件(重点)。
2.知道衍射条纹的特点,会区分衍射条纹和干涉条纹(重难点)。
一、光的衍射1.用单色平行光照射狭缝,当缝很窄时,光没有沿直线传播,它绕过了缝的边缘,传播到了相当宽的地方。
这就是光的衍射现象。
2.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,致使影的轮廓模糊不清,出现明暗相间的条纹。
3.发生明显衍射现象的条件:在障碍物或狭缝的尺寸足够小的时候,衍射现象十分明显。
有同学说:“光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿着直线传播,光不再发生衍射现象”,这种说法对吗?答案不对。
衍射现象是一定会发生,大光斑说明光是沿直线传播的,衍射现象不明显,但大光斑的边缘模糊,正是光的衍射造成的。
三种衍射图样的特点:1.单缝衍射(1)单色光通过狭缝时,在屏上出现明暗相间的条纹,中央条纹最宽最亮,两侧的亮条纹逐渐变暗变窄;白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白色条纹。
(2)波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,条纹间距大;单缝不变时,光波波长大的中央条纹宽,条纹间距大。
2.圆孔衍射:光通过小孔(孔很小)时,在光屏上出现明暗相间的圆环。
如图所示。
(1)中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越小。
(2)圆孔越小,中央亮斑的直径越大,同时亮度越弱。
(3)用不同单色光照射圆孔时,得到的衍射图样的大小和位置不同,波长越大,中央圆形亮斑的直径越大。
(4)白光的圆孔衍射图样中,中央是大且亮的白色光斑,周围是彩色的同心圆环。
3.圆板衍射(泊松亮斑)(1)若在单色光传播途中放一个较小的圆形障碍物,会发现在影的中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑。
衍射图样如图所示。
(2)中央是亮斑(与圆孔衍射图样中心亮斑比较,泊松亮斑较小),圆板阴影的边缘是模糊的,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。
(1)衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的,所以二者是一样的。
高中物理(人教版)精品讲义—光的衍射课程标准课标解读1.观察光的衍射现象,知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。
2.能用衍射知识对生活中的现象进行分析和解释。
3.初步了解衍射光栅。
1.认识光的衍射现象,知道产生明显衍射现象的条件及衍射条纹的特点.2.了解衍射光栅及它产生衍射时的图样特点.知识点01光的衍射1.光的衍射:光在传播过程中遇到障碍物时,绕过障碍物偏离直线传播的现象.2.产生衍射现象的原因:单缝衍射是来自单缝的光波波阵面上无穷多个子波的相干叠加.从本质上讲,干涉和衍射并没有区别,但一般来说,人们常把几个分立光束的相干叠加叫做干涉;而把波阵面无穷多个子波的相干叠加叫做衍射.【即学即练1】对光的衍射现象的定性分析,不正确的是()A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论【答案】D【解析】根据光的衍射现象的定义可知选项A正确;衍射图中有亮、暗条纹,这是光波相互叠加的结果,加强区为亮条纹,减弱区为暗条纹,选项B正确;因为衍射也是波特有的现象,所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力证据,选项C正确;当障碍物较大时,光的衍射很弱,光几乎沿直线传播,即光的直线传播只是特殊情况下的近似,二者是统一的,选项D错误.知识点02衍射光栅1.光栅:许多等宽的狭缝等距离地排列的光学元件.2.光栅衍射的图样:是许多平行的明暗相间的条纹,减小缝间距离,则条纹间距增大;增多缝数,明暗条纹变得更为清晰.【即学即练2】(多选)关于衍射光栅,下列说法正确的是()A.衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝D.透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝【答案】ABD【解析】对于透射光栅来说,当光照到刻痕上时,由于光发生漫反射而不能透过,故选项C错.考法01光的衍射1.产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还要小的时候,就会出现明显的衍射现象.2.三种衍射现象(1)单缝衍射:单色光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹,中央条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗;白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白条纹.(2)圆孔衍射:光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环.(3)泊松亮斑:圆形障碍物的衍射现象.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,使影的轮廓模糊不清.若在单色光传播路径中,放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑.3.光的衍射现象和光的直线传播的关系光的直线传播只是一个近似的规律,当光的波长比障碍物或小孔小的多时,光可以看成沿直线传播;当小孔或障碍物尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还要小时,衍射现象就十分明显.【典例1】(多选)关于衍射,下列说法中正确的是()A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果B.双缝干涉中也存在着光的衍射现象C.一切波都很容易发生明显的衍射现象D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实【答案】AB【解析】干涉和衍射都是波叠加的结果,干涉中有衍射现象,衍射中也有干涉现象.当障碍物的尺寸远大于波长时,衍射现象不明显,因而形成影.但影的形成与衍射现象并不矛盾.考法02三种衍射图样的特点和比较1.单缝衍射图样(1)中央条纹最亮,越向两边越暗;条纹间距不等,中央条纹最宽,两边条纹宽度变窄。
光的衍射说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是“光的衍射”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“光的衍射”是高中物理光学部分的重要内容,它是在学生已经学习了光的直线传播、光的反射和折射等知识的基础上,进一步深入研究光的波动性的重要表现。
这一内容不仅有助于学生理解光的本质,还为后续学习光的干涉、偏振等知识奠定了基础。
本节课在教材中的地位和作用主要体现在以下几个方面:1、它是对光的直线传播规律的拓展和深化,让学生认识到光在特定条件下会偏离直线传播,从而揭示光的波动性。
2、通过实验观察和理论分析,培养学生的实验探究能力和逻辑思维能力。
3、使学生了解光的衍射在现代科技中的应用,激发学生对科学的兴趣和探索精神。
二、学情分析学生在之前的学习中已经对光的直线传播、反射和折射等现象有了较为直观的认识,但对于光的波动性理解相对较少。
他们具备一定的观察能力和逻辑思维能力,但在抽象概念的理解和复杂现象的分析上可能存在困难。
此外,学生在实验操作和数据处理方面的能力还有待提高。
三、教学目标基于对教材和学情的分析,我制定了以下教学目标:1、知识与技能目标(1)学生能够理解光的衍射现象的概念和产生条件。
(2)掌握单缝衍射、圆孔衍射的特点和规律。
(3)了解光的衍射在实际生活中的应用。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验现象,培养学生的观察能力和发现问题的能力。
(2)经历对光的衍射现象的分析和推理过程,提高学生的逻辑思维能力。
(3)通过小组讨论和实验探究,培养学生的合作精神和实践能力。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生感受物理知识与生活的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。
(2)培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神。
四、教学重难点1、教学重点(1)光的衍射现象的概念和产生条件。
(2)单缝衍射、圆孔衍射的特点和规律。
2、教学难点(1)对光的衍射现象的微观解释。