高中物理第五节-光的衍射

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第五节光的衍射

教学目标:

(一)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“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律。

(二)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。

(三)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精神。

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:

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:

频率可调的振源、发波水槽及相应配件、水波衍射图样示意挂图、光的干涉衍射演示仪、激光干涉衍射演示仪(及相关的配件)、单丝白炽灯、红灯、蓝色灯,自制的单缝衍射片、光波圆孔衍射管、游标卡尺、激光发生器、小圆屏。教学过程:

(一)引入新课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?

提出问题:什么是波的衍射现象?

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。

水波、声波都会发生衍射现象,那么光是否也会产生衍射现象?若会产生,那么衍射图样可能是什么样呢?

(二)新课教学

1、单缝衍射实验

(1)教师用光的干涉、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。实验过程中展示缝较宽时:光沿着直线传播,阴影区和亮区边界清晰; 减小缝宽,在缝较狭时: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。

(2)分析:展示衍射现象实验示意图,当光传播到狭缝时,可把狭缝S 看成许许多多个点光源,这些点光源发出的光在空间传播相遇叠加决定了屏幕上各点位置的明暗情况.

團1

(3)特征:(单色光的衍射图样)

①中央亮纹宽而亮.

②两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗.

(4)学生动手观察单缝衍射:

教师分发单缝衍射观察片,每片观察片刻有二条宽度不同的单缝.让学生通过单缝分别观察设在教室前、后的红色灯、蓝色灯的衍射现象;让学生仔细观察:

①同一缝红色衍射条纹与蓝色衍射条纹是否有区别?

②同一种色光,单缝宽度不同衍射条纹是否有区别?然后让学生通过单缝观察白炽灯的衍射图样,引导学生分析归纳最后总结规律:

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,光波波长的(红光)中央亮纹宽,条纹间隔大。

③白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近光源的内侧为紫色。

2、光的圆孔衍射

(1)圆孔衍射实验教师用激光干涉衍射仪做圆孔衍射实验,实验过程中展示孔较大时,光沿直

线传播,阴影区和亮区边界清晰,逐渐减小圆孔大小,当圆孔减小到一定程度时出现环状明暗相间同心圆的衍射图样。

(2)教师分发给学生手持“光波衍射”管,让学生将小孔对准教室前、后的红色灯光源、蓝色灯光源,观察圆孔衍射图样。

(3)教师用激光干涉衍射仪装上仪器配备的不同形状小孔,演示光的衍射现象;让学生观察、记录、描绘各式的衍射图样,让学生认识到光的衍射是一个极普遍的物理现象。

3、演示:“泊松亮斑”

教师向学生指出: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。

(1)教师介绍这个一波三折的历史故事。

(2)教师用激光干涉衍射仪中相应的配件演示“泊松亮斑”实验,让学生

脑海中对“泊松亮斑”图样有深刻印象。指出任何物理理论的正确与否都必须经

过实验的检验,实验是检验理论的标准。

(3)让学生用自制的光波衍射管前端换上小圆屏并对准光源观察,在管内

除看到光环外还可看到在不透明小圆屏背后阴影中心有一亮斑——泊松亮斑。

4、衍射光栅

教师指导学生阅读教材有关内容。了解衍射光栅的制作原理。

(三)课堂小结让学生自己总结本节课所学内容并与同学交流。

(四)布置作业

1、完成“问题与练习”中的题目。

2、课后阅读“科学漫步” 一一X射线衍射与双螺旋

高中物理考试答题技巧及注意事项

在考场上,时间就是我们致胜的法宝,与其犹犹豫豫不知如何落笔,倒不如多学习答题技巧。那么,高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢?下面和小编一起来看看吧!

高中物理考试答题技巧

选择题的答题技巧

解答选择题时,要注意以下几个问题:

(1)注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”

(2)相信第一判断:只有当你发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。

切记:每年高考选择题错误率高的不是难题,而是开头三个简单题。不要再最简单的地方,轻敌栽坑!

实验题的做题技巧

(1)实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。

填空题:数值、单位、方向或正负号都应填全面;

作图题:

①对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。

②对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑