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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.。
光的衍射与干涉物理科目教案一、教学目标通过本节课的学习，学生应能够:1. 理解光的衍射与干涉的基本概念；2. 了解光的衍射与干涉现象的产生原理；3. 能够运用所学知识解决相关问题。
二、教学内容及重点1. 光的衍射现象的介绍；2. 光的干涉现象的介绍；3. 衍射与干涉的应用。
重点分析：1. 理解光的衍射与干涉的概念；2. 掌握光的衍射与干涉现象的产生原理；3. 能够将所学知识应用于解决实际问题。
三、教学过程1. 导入通过引入相关实例，激发学生对光的衍射与干涉的兴趣，例如：一个小孔的背后有一张白纸，当我们用光源照射到小孔时，纸上会出现某种光的分布怎样的现象？当两束相干光叠加时会出现怎样的干涉现象？2. 理论讲解2.1 光的衍射- 介绍光的衍射现象的定义与特点，以及衍射公式的推导过程；- 解释衍射现象的产生原理，例如通过光波的波动性解释；- 通过实验演示光的衍射现象，让学生亲身体验。
2.2 光的干涉- 介绍光的干涉现象的定义与特点，以及双缝干涉实验的过程；- 解释干涉现象的产生原理，例如通过光的波动性解释；- 通过实验演示光的干涉现象，让学生亲身体验。
3. 应用拓展通过学生的参与，引导讨论以下问题：- 光的衍射与干涉在物理学、光学仪器制作、生物医学等领域的应用；- 探索各种干涉现象对测量、成像和色彩观察的影响。
4. 小结与评价对本节课的内容进行简要总结，核对学生是否达到预期的教学目标，以及对学生的表现进行评价。
四、教学资源与评估教学资源：- 光源，小孔，光屏等实验设备；- 影片、图片或幻灯片等辅助教学材料。
评估方式：- 学生课堂参与情况；- 学生理解与回答问题的能力；- 实验结果和分析报告。
五、教学延伸为了加深学生对光的衍射与干涉的理解，可以在课后布置一些实践性作业，例如设计一幅光的干涉实验方案，或者分析某一光学设备的衍射效果。
六、教学反思光的衍射与干涉是物理学中重要的概念和现象，深入理解这些内容对于学生进一步探索光学和波动性质具有重要意义。
大学物理光的衍射课件CONTENTS •光的衍射现象与基本原理•典型衍射实验及其分析•衍射光栅及其应用•晶体中的X射线衍射•激光全息与光学信息处理•总结与展望光的衍射现象与基本原理01光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏离直线传播的现象。
包括菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射等。
衍射是光波遇到障碍物后产生的偏离直线传播的现象，而干涉是光波叠加产生的加强或减弱的现象。
衍射现象的定义衍射的种类衍射与干涉的区别光的衍射现象惠更斯-菲涅尔原理惠更斯原理介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，即可作为新波源产生球面次波，其后任意时刻这些子波的包迹面就是新的波面。
菲涅尔原理在光传播的过程中，光波前上的每一点都可以看作是新的光源，发出球面次波，这些次波在空间中相遇并相互叠加，形成新的光波前。
惠更斯-菲涅尔原理的意义解释了光的衍射现象，并为波动光学的发展奠定了基础。
03基尔霍夫衍射公式的应用用于计算各种衍射现象的振幅和相位分布，如单缝衍射、双缝干涉等。
01基尔霍夫衍射公式的表达式描述了光波在衍射屏上的振幅分布与观察屏上的振幅分布之间的关系。
02公式中各物理量的含义包括衍射屏上的复振幅分布、观察屏上的复振幅分布、光源到衍射屏的距离、衍射屏到观察屏的距离等。
基尔霍夫衍射公式典型衍射实验及其分析02单缝衍射实验装置与原理01通过单缝的衍射实验，可以观察到光波通过狭窄缝隙后的衍射现象。
实验装置包括光源、单缝、屏幕等部分。
当单色光波通过宽度与波长相当的单缝时，会在屏幕上形成明暗相间的衍射条纹。
衍射条纹特点02单缝衍射条纹呈现中间亮、两侧暗的特点。
亮条纹的间距随着衍射角的增大而减小，暗条纹则相反。
条纹间距与单缝宽度、光波长以及观察距离有关。
衍射公式与计算03根据惠更斯-菲涅尔原理，可以推导出单缝衍射的公式，用于计算衍射条纹的位置和强度分布。
双缝干涉与衍射实验装置与原理双缝干涉与衍射实验采用双缝作为分波前装置，通过两束相干光波的叠加产生干涉和衍射现象。
大学物理实验教案实验项目光栅的衍射教学目的1. 观察光的衍射现象，了解光栅分光的原理。
2. 测定光栅常数和光波波长。
实验原理当光射到光栅面上时，在透光狭缝处光线可透过，而在不透光处则不能透过。
若这些透光狭缝的宽为。
相邻狭缝间不透光部分的宽度为，，称为光栅常数。
本实验装置产生的光栅衍射是夫琅和费衍射，因为衍射屏（光栅）与光源及观察屏之间的距离均为无穷远（入射光栅的入射光和出射光栅的衍射光均为平行光）。
根据夫琅和费衍射理论，当波长为λ的平行光束投射到光栅平面上时，光波将在两个透光狭缝处发生衍射，所有狭缝的衍射光又彼此发生干涉，其结果是在透镜的焦平面上得到一排明亮分立的光谱线。
当平行光垂直入射时，相邻两缝对应点出射的光束的光程差为式中d为光栅常数，称为衍射角。
根据衍射光的干涉条件，当衍射角满足下式时则该衍射角方向上的光将会得到加强，叫做主极大，其它方向的光或者完全抵消，或者强度很小在焦平面上形成暗背景。
我们把时所对应的主极大分别称为中央(0级)极大，正负第一级极大，正负第二级极大，……。
如果入射光不是单色光，而是包含几种波长的光，对于同一级次光的波长λ不同，其衍射角也各不相同，于是复色光将被分解，从而在不同的地方形成不同颜色的光谱线。
但是，在中央主极大位置上，即K=0，处，各颜色的光仍重叠在一起，形成中央明条纹。
在中央条纹两侧对称分布着级光谱，各级光谱线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线，对同一级谱线来说，λ越大，衍射角也越大，λ越小，越小，即彩色谱线排列是长波谱线在外侧，短波谱线在内侧。
如果用分光计测出，则当λ已知时d可求，当d已知时λ可求。
衍射角为其中为望远镜对准所要测定的正级谱线时，A，B两游标读数。
为望远镜对准所要测定的负级谱线时，A，B两游标读数。
教学重点与难点重点：1. 分光计的调节（望远镜调焦、望远镜光轴调节、平行光管调节等）；2. 光栅放置位置的要求；3. 衍射角测量方法。
难点：1. 分光计调节；2. 游标盘读数。
13.5光的衍射【教学目标】(一)知识与技能1、知道光的衍射现象，及光通过狭缝和圆孔的衍射条纹特点，知道光产生明显衍射的条件。
2、能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析，能区别干涉条纹和衍射条纹(二)过程与方法引导学生与以前学过的机械波的衍射进行类比，进行自主学习，再通过演示实验结合投影片分析讲解，启发学生积极思考思考、培养学生观察能力、想象力、动手能力及分析和解决问题的能力。
(三)情感态度与价值观通过光的衍射现象的观察，再次提高学生在学习中体会物理知识之美；另外通过学习让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用；【教学重点与难点】光的衍射条纹特点及发生明显的光的衍射现象的条件。
光的干涉条纹和衍射条纹的异同。
【教学过程】（一）引入1、在上一节中，我们通过杨氏干涉实验学习了光的干涉，证明了光是一种波，托马斯·杨是怎样解决相干光源的问题的？2、若用红光来做干涉实验，观察到的干涉图样是怎样的？3、相邻两条明（暗）条纹中线的间距与哪些因素有关？师：既然光是一种波,为什么我们日常生活中观察不到光的衍射现象,而常常看到的是光沿着直线传播的呢?我们这节课就来解决这个问题。
（二）新课教学一、光的衍射现象提问1：什么是波的衍射？提问2：产生明显的波的衍射要具备什么样的条件？可见光的波长约是多少？（波产生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟波长相差不多；可见光的波长只有十分之几微米）引导学生根据以上知识，思考：怎样才能观察光的衍射现象？设置实验装置。
（必须使点光源（或线光源）发出的光通过非常小的孔（或是非常窄的狭缝））师（小结）：从前面讲的光的干涉实验知道，光的波长很短，只有十分之几微米，通常的物体都比它大得多，因此很难看到光的衍射现象．但是只有当光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝时，才可以清楚地看到光的明显衍射现象．[做一做]：用两只笔平行放置观察日光灯，逐渐减小两只笔之前的缝的宽度，有什么现象发生？为什么会观察到彩色条纹呢？光的单缝衍射演示：我们用实验进行观察．在不透光的挡板上安装有一个宽度可以调节的狭缝，缝后放一个光屏(图19－13)．用平行单色光照射狭缝，我们看到，当缝比较宽时，光沿着直线方向通过狭缝，在屏上产生一条跟缝宽相当的亮线．但是，当缝调到很窄时，尽管亮线的亮度有所降低，阴影区和亮区的边界变得模糊；继续减小缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区，屏幕上出现明暗相间的衍射条纹．这表明，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．对比单缝衍射图样，总结单缝衍射条纹的特征（引导学生归纳）1、光的单缝衍射（1）条纹特征：明暗相间的条纹。
课程名称：大学物理授课对象：大学本科生课时安排：2课时教学目标：1. 使学生掌握光学的基本概念和原理，包括光的干涉、光的衍射、几何光学基础、光的偏振、光的吸收、光的散射和色散等。
2. 培养学生运用光学知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生的实验操作技能和数据分析能力。
教学内容：一、光的干涉1. 光的相干性2. 杨氏双缝干涉实验3. 光的干涉现象及其应用二、光的衍射1. 单缝衍射2. 孔径衍射3. 衍射光栅4. 光的衍射现象及其应用教学步骤：第一课时：一、导入1. 引入光学的重要性，介绍光学在科技、生活和科研领域的应用。
2. 提出教学目标，让学生明确学习重点。
1. 光的干涉a. 讲解光的相干性，介绍相干光源的产生方法。
b. 讲解杨氏双缝干涉实验，分析实验原理和现象。
c. 介绍光的干涉现象及其应用，如干涉显微镜、干涉光谱仪等。
三、讨论1. 学生分组讨论，分析光的干涉现象及其应用。
2. 教师引导学生总结讨论结果，纠正错误观念。
四、实验演示1. 演示杨氏双缝干涉实验，让学生观察实验现象。
2. 讲解实验原理和操作步骤，让学生了解实验过程。
第二课时：一、讲解1. 光的衍射a. 讲解单缝衍射，分析衍射条纹的形成原理。
b. 讲解孔径衍射，介绍衍射极限的概念。
c. 讲解衍射光栅，介绍光栅衍射的特点和应用。
d. 介绍光的衍射现象及其应用，如衍射光谱仪、衍射光学元件等。
二、讨论1. 学生分组讨论，分析光的衍射现象及其应用。
2. 教师引导学生总结讨论结果，纠正错误观念。
三、实验演示1. 演示单缝衍射实验，让学生观察实验现象。
2. 讲解实验原理和操作步骤，让学生了解实验过程。
四、课堂小结1. 总结光学干涉和衍射的基本概念和原理。
2. 强调光学在科技、生活和科研领域的应用。
3. 鼓励学生在日常生活中发现光学现象，提高对光学的兴趣。
教学评价：1. 学生对光学基本概念和原理的掌握程度。
2. 学生运用光学知识解决实际问题的能力。
光的衍射-鲁科版选修2-3教案一、知识目标1.学生能够了解光的衍射是如何发生的；2.学生能够掌握光经过不同孔径物体时的衍射规律；3.学生能够合理应用光的衍射知识解决实际问题。
二、教学重难点1.光的衍射的发生机理；2.光的衍射规律的解析和应用。
三、教学过程1.引入（5分钟）以衍射实验为引入，询问学生是否了解衍射现象及其实验。
引导学生探究发生衍射的条件和规律，激发学生对光的衍射现象的兴趣和好奇心。
2.理论课（35分钟）首先讲解光的衍射的基本概念，并介绍衍射的分类，重点介绍菲涅耳衍射和夫琅和费衍射。
（1）菲涅耳衍射1.光线通过小孔或者尖缝时，会出现衍射现象；2.衍射现象的程度和孔的大小有关；3.其衍射的图像大小趋于无穷大，这样的衍射称为菲涅耳衍射。
（2）夫琅和费衍射1.入射光线直线传播时，要遇到一个透明的物体，这个物体必须有一定的孔径；2.微小孔径引起的衍射程度相对于物体的大小来说是很小的，这种衍射现象称作夫琅和费衍射。
接下来讲解夫琅和费衍射中的重点：狭缝或圆孔的情况。
（1）狭缝的夫琅和费衍射当入射平行光线穿过狭缝时，它们成为出射光束，它们带着夫琅和费衍射所引起的光强变化。
对于一定范围内的角度，即小角愈小，衍射的程度就越大。
衍射的效果可用查理斯板照明和双缝干涉实验来测试。
（2）圆孔的夫琅和费衍射当圆孔与平行光线相交时，它们将产生一个光圈。
圆孔夫琅和费衍射可以产生圆环形光条。
3.实验课（80分钟）4.菲涅耳衍射实验：实验器材：光源（白炽灯），镜片，三角架，小孔板，光屏。
实验步骤：(1)在器材安装好后，调试一下设备，保证确保光线的位置；(2)将白炽灯灯泡放在台上，在前方搭建好三角架；(3)将小孔板放在所需的位置，将一个靠近小孔板的聚焦镜子对着小孔板；(4)将光屏放在与光源之间的位置，进行调节，可以得到明亮的干涉环。
2.夫琅和费衍射实验：实验器材：光源（白炽灯），三角架，圆孔板，半透明膜，刻度板，光屏。
实验步骤：(1)设置光源，搭建起三角架，放置圆孔板、半透明膜和刻度板；(2)调整实验器材，使光线透过圆孔、半透明膜和刻度板，并落在光屏上；(3)调节圆孔大小和位置，并记录实验数值和数据；(4)计算圆孔的大小和位置，并分析观测结果；(5)总结实验结果，进一步掌握夫琅和费衍射的规律。
《光的衍射》教学设计我们已经学过机械波的干涉和衍射现象，光的干涉和衍射比起机械波要深奥得多.机械波的干涉、衍射是以水波为例，形象具体可见；而光波就比较抽象，见到的彩色条纹和花样，很好看，可是不易理解其中缘故。
这样,光的衍射这一节学生学习起来比较难于理解。
所以，我在这一节的教学安排上，主要应用了实验教学，通过实验的展示和讲解，使学生认识到光波的衍射条纹中所蕴涵的波动信息，让学生重新回忆机械波的衍射，并在学习的过程中，多利用比较学习法,以防光波同机械波的混淆，干涉、衍射与色散知识的混淆。
在中学物理教学中，仅仅掌握所学的知识是不够的，应该应用到实际生活中去，这样有利于帮助学生加深对物理知识的理解，有利于培养学生解决实际问题的能力,有利于提高学生进一步学习物理知识的兴趣。
一、教学设计思想: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实验,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,通过教材在两个实验的基础上进行延伸，拓展，引导学生对比分析发现：光通过不同形状的障碍物发生衍射时，其衍射图样是不一样的.二、教学过程设计:1、演示水波的衍射现象：让学生回答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．问:衍射是波所特有的现象,因此水波、声波都会发生衍射现象，而光既然也是一种波，为什么在日常生活中没有观察到光的衍射现象？2、分析问题:波要发生明显衍射，必须满足一定的条件，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，才能观察到明显的衍射现象。
但是光的波长很短，而可见光的波长实际上只有十分之几微米，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，就应该观察到明显的衍射现象。
3、实验验证：演示单缝衍射：用光的衍射仪做单色光的单缝衍射，或用激光源来做单缝衍射实验。
光的干涉和衍射现象的物理科目教案一、教案概述本教案针对物理科目中的光的干涉和衍射现象，通过合理的教学设计和教学方法，旨在帮助学生全面理解和掌握这一领域的知识。
通过实验和案例分析，培养学生的思维能力，拓宽他们的视野，并激发他们对科学的兴趣和热爱，提高他们的学习动力。
二、教学目标1. 理解光的干涉和衍射的基本概念和原理；2. 掌握光的干涉和衍射的实验方法；3. 能够分析和解释光的干涉和衍射现象；4. 培养学生的观察能力和实验操作能力；5. 激发学生对光学的兴趣和探索欲望。
三、教学内容及安排1. 光的干涉现象a. 理论知识的讲解：包括双缝干涉、单缝干涉、光源干涉等内容；b. 实验演示：通过演示实验，展示不同类型的干涉现象，帮助学生理解干涉现象的原理；c. 小组讨论：鼓励学生就干涉现象的原理和实际应用进行小组讨论，培养他们的思辨能力。
2. 光的衍射现象a. 理论知识的讲解：解释衍射现象的基本原理，包括菲涅耳衍射和菲拉格衍射；b. 实验操作：分组进行实验操作，观察不同类型的衍射现象，并记录实验数据；c. 实验数据分析：学生根据实验数据进行分析，总结衍射现象的规律，提出自己的观点。
3. 教学反思与拓展a. 教师对学生进行反思和总结，引导学生思考实验结果的意义和实际应用；b. 拓展学习：介绍一些光的干涉和衍射在实际中的应用，如激光干涉仪、光栅等，并展示相关实例。
四、教学方法1. 探究式教学法：通过给学生提供实验材料和问题，引导他们主动探索和发现；2. 合作学习法：通过分组合作，鼓励学生进行讨论和交流，促进彼此之间的学习；3. 多媒体教学法：使用多媒体演示和实验模拟，使学生更直观地理解光的干涉和衍射现象；4. 问题导入法：通过提出问题，激发学生的思考，引导他们对干涉和衍射现象的理解。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生课堂上的参与度和表现，给予积极鼓励和指导；2. 实验报告：要求学生完成相关的实验报告，评价他们对实验过程和结果的理解和分析能力；3. 小组讨论成果：评价学生在小组讨论中的贡献和思维能力；4. 个人思考总结：要求学生对整堂课进行思考和总结，评价他们对光的干涉和衍射现象的理解程度。
