人教2003课标版《5光的衍射》公开课教案下载

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　　师问：在机械波一章我们已学习了波的衍射现象，回忆一下，波的衍射的概念是什么？发生明显衍射的条件是什么？光也是一种波，为什么在日常生活中没有观察到光的衍射现象？

生答：衍射是波绕过障碍物传播的现象。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。

而光的波长很小，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。

2．分析问题

师问：怎样才能观察到光的明显的衍射现象呢？

　　生答：使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．实验求证

　　实验一（单缝衍射视频）：取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，在缝后适当距离处放一个像屏，用激光照射。

　　现象及分析：当缝较宽时，光沿着直线方向通过缝，在屏上产生一条跟缝的宽度相当的亮线；当缝逐渐变窄时，光通过缝后就明显地偏离了直线传播方向照到了屏上相当宽的地方，并且出现了明暗相间的条纹，这就是光的衍射现象。（学生分析初步总结图样现象及规律）

　　实验二（圆孔衍射视频）：激光照在几个圆孔上，孔的直径逐渐减小，观察屏上的图样。

　　现象和分析：当激光照在直径较大的孔上时，在屏上得到一个圆形亮斑，亮斑的大小跟按光沿直线传播规律作图得到的一样。当激光照在直径较小的孔上时，屏上得到一些明暗相间的圆环，这些圆环达到的范围远远超过了光沿直线传播所对应照明的区域。（学生分析初步总结图样现象及规律）

实验三（泊松亮斑）：激光照到不透明的小圆板上，在屏上圆板的阴影中心，有一个亮斑，这个亮斑取名叫泊松亮斑。

现象和分析：（学生分析讨论，初步总结图样现象及规律）　　

小结：上述三个实验说明：当缝或孔或屏较大（比光波波长大得多）时，衍射现象不明显（肉眼很难直接观察到）；当缝或孔很小（与光波波长接近或比光波波长更小）时，衍射现象十分明显。

　　4．知识延伸

　　师问：同学们，试比较上面衍射图样，分析衍射现象中图样的特征，并对比光的干涉图样讨论分析二者的异同。

　　生答：（学生分析讨论，初步总结图样现象及规律）　

5．结论

（1）光发生明显衍射的条件：在障碍物、缝隙或孔的尺寸跟光的波长差不多甚至比光的波长还要小的时候衍射现象就十分明显，出现明显的衍射现象。

（2）单色光的衍射图样:中间亮纹较宽较亮、两边：对称的明暗相间条纹，亮条纹强度向两边逐渐较快减弱。

同样的过程分析白光的衍射，由学生分析讨论得出结论，最后比较不同单色光的衍射图样，分析规律。

　　四、教学后记

　　通过对三种衍射现象产生的衍射图样的观察，一方面培养了学生观察实验现象的能力，另一方面这些衍射图样给学生以美的感受，让他们体会到了物理知识的奇、趣、美。同时培养了学生分析问题的能力。最后，对课本知识的适当延伸、拓展，理论联系实际，有利于培养了学生观察、分析、解决实际问题的能力，这正是物理学科素养所要求的。