13.5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。