第一篇：13.2光的干涉教案[最終版]

13.2光的干涉教案

【教學目標】

1、知識與技能：

（1）在復習機械波干涉的基礎上使學生了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實驗的設計原理。

（2）通過干涉實驗使學生認識光的干涉現(xiàn)象和干涉條紋的特征（3）使學生掌握在雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件。

2、過程與方法

（1）在機械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識基礎上，學生通過自主實驗探究，小組合作學習探究掌握光的干涉條件，推理在雙縫干涉實驗中形成亮條紋和暗條紋的原因及產(chǎn)生亮暗條紋的條件。

(2)通過觀察實驗，培養(yǎng)學生對物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力．

3、情感態(tài)度價值觀

(1)通過“楊氏雙縫干涉”實驗的學習，滲透科學家認識事物的物理思維方法．

(2)培養(yǎng)學生循著科學家足跡自主探究科學知識的能力，從而真正實現(xiàn)使每個學生都得到發(fā)展的目標。

【教學重點】

（1）使學生知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件，認識干涉圖樣的特征。（2）理解雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的條件 【教學難點】

對雙縫干涉圖樣中亮條紋和暗條紋產(chǎn)生原因的正確理解,如何用波動說來說明明暗相間的干涉條紋，在時間上是穩(wěn)定的，空間上存在著加強區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔，如何理解“加強”和“減弱”．

【教學方法】 類比、實驗、分組探究 【教學工具】

多媒體課件、激光光源、雙縫、紅、綠、藍、紫濾色片；激光干涉演示儀． 【教學過程】 課題引入：

在日常生活中，我們見到許多光學的現(xiàn)象。圖片展示：如光的直線傳播、彩虹、“海市蜃樓”

引入：自然界中的光現(xiàn)象如此豐富多彩，人們不禁要問光的本質到底是什么？ 新課教學：

一、兩大學說之爭：

在17世紀以牛頓為代表的一派認為：“光是一種物質微粒，在均勻的介質中以一定的速度傳播”

以惠更斯為代表的一派認為：“光是在空間傳播的某種波”

二、光的干涉：

（一）假設：光是一種波，則必然會觀察到波的特有現(xiàn)象。波的特有現(xiàn)象有哪些？學生答：波的干涉和衍射

學生回顧：機械波的特有現(xiàn)象——干涉（學生完成學案上的知識回顧）學生點評(二)教學過程設計

1．光的干涉現(xiàn)象——揚氏干涉實驗．

(1)引導：只要我們能看到光的干涉現(xiàn)象，就能說明光具有波動性。聲波發(fā)生干涉聽到有些地方強，有些地方弱。光若發(fā)生干涉在屏幕上會看到什么現(xiàn)象？

學生回答：會看到有些地方亮有些地方暗 板書：光的干涉(2)揚氏實驗．

1801年英國物理學家托馬斯·揚在實驗室里成功的觀察到光的干涉現(xiàn)象。請大家?guī)е鴮W案上的問題看課本，請學生回答學案上的問題。請大家參照楊氏實驗利用身邊的器材進行實驗 問:你們看到什么現(xiàn)象？（3）學生實驗探究：

學生回答圖樣的特點：(1)明暗相間．(2)亮紋間等距，暗紋間等距．(3)兩縫S1、S2中垂線與屏幕相交位置是亮條紋——中央亮紋．

提出問題：明暗相間的條紋說明了什么？

光在傳播的共同區(qū)域發(fā)生加強和減弱，光發(fā)生了干涉現(xiàn)象。老師陳述：光發(fā)生干涉說明光是一種波。

既然光是一種波，我們就試著用波的理論來解釋為什么中央會出現(xiàn)亮條紋？

2．運用波動理論進行分析．

由于S1和S2發(fā)出的兩列波到達P0點的路程一樣，所以這兩列波的波峰或波谷同時到達P0點。這兩列波總是波峰與波峰疊加、波谷與波谷疊加，他們在點相互加強，因此在P0這里出現(xiàn)了一個亮條紋。

過渡：該同學回答得很好，請同學們繼續(xù)研究其它亮條紋。間隔一會兒，請學生回答研究方案。．(2)屏幕上出現(xiàn)亮紋、暗紋的條件．

在示意圖中，S1和S2為一對相干光源，兩組半徑相同的同心圓表示S1和S2兩相干光源向外傳播的兩列波．學生在圖上分析。

總結規(guī)律：凡光程差等于波長整數(shù)倍的位置，產(chǎn)生亮條紋；凡光程差等于半波奇數(shù)倍的位置，產(chǎn)生暗條紋，即產(chǎn)生亮暗條紋條件表達式：

亮紋 光程差δ=kλ(k=0，1，2?)． 暗紋：光程差??(2k?1)?2(k?1,2,3,4..................)

3．用雙縫觀察白光的干涉圖樣．

讓學生猜測干涉圖樣，然后課后試驗

(三)課堂小結

1．托馬斯·揚在歷史上第一次解決了相干光源問題，成功做出了光的干涉實驗．光的干涉現(xiàn)象微粒說無法解釋，而波動說可做出完善解釋，使人們認識到光具有波動性．

2．兩個相干光源發(fā)出的光在屏上某處疊加時如果同相，光就加強，如果反相光就減弱，于是產(chǎn)生明暗條紋，其特征是在中央明紋兩側對稱地分布著明暗相間的各級干涉條紋，且相鄰明紋和相鄰暗條紋的間隔相等．

單色光：亮紋 光程差 δ=kλ(k=0，1，2?)． 暗紋：光程差 ??(2k?1)?2(k?1,2,3,4..................)

3、復色光則出現(xiàn)彩色條紋。

第二篇：光的干涉教案

光的干涉

【教學目標】

1、知識與技能：

（1）在學生已有幾何光學知識的基礎上引導學生回顧人類對光的本性的認識發(fā)展過程（2）在復習機械波干涉的基礎上使學生了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實驗的設計原理。

（3）使學生掌握在雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件，并了解其有關計算，明確可以利用雙縫干涉的關系測定光波的波長。

（4）通過干涉實驗使學生對光的干涉現(xiàn)象加深認識。

2、過程與方法

在教學的主要設置了兩個探究的問題

（1）在機械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識基礎上，學生通過自主學習掌握光的干涉條件，在雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件。

（2）小組合作學習探究相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距與什么因素有關。

3、情感態(tài)度價值觀

培養(yǎng)學生合作的精神、團隊的意識和集體的觀念，培養(yǎng)學生循著科學家足跡自主探究科學知識的能力，從而真正實現(xiàn)使每個學生都得到發(fā)展的目標。

【教學重點】

（1）使學生知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件，掌握干涉圖樣的特征。（2）理解雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的條件

（3）理解相鄰的亮條紋（或暗條紋）的間距，并能應用這一規(guī)律解決實際問題 【教學難點】

(1)對雙縫干涉圖樣中亮條紋和暗條紋產(chǎn)生原因的正確理解(2)理解影響雙縫干涉圖樣中相鄰亮條紋(或暗條紋)間距的因素 【教學方法】 類比、實驗、分組探究 【教學工具】

PPT課件、玩具激光光源、光柵（雙縫）【教學過程】 課題引入：

問一：在日常生活中，我們見到許多光學的現(xiàn)象，這些自然現(xiàn)象是如何形成的？ 圖片展示：如光的直線傳播、彩虹、“海市蜃樓”

引入：自然界中的光現(xiàn)象如此豐富多彩，人們不禁要問光的本質到底是什么？ 新課教學：

一、兩大學說之爭：

在17世紀以牛頓為代表的一派認為：“光是一種物質微粒，在均勻的介質中以一定的速度傳播”

以惠更斯為代表的一派認為：“光是在空間傳播的某種波” 學生討論：你贊同誰的觀點？并說一說贊同的原因。

二、光的干涉：

（一）假設：光是一種波，則必然會觀察到波的特有現(xiàn)象。學生回顧：機械波的特有現(xiàn)象——干涉

引導：只要能看到光的干涉現(xiàn)象，就能說明光具有波性

（二）實驗探究：

1、我們怎樣才能使兩列光相遇時發(fā)生干涉現(xiàn)象？ 演示：兩個單獨的激光光源相遇

設問：為什么看不到干涉現(xiàn)象？產(chǎn)生干涉現(xiàn)象必須有什么條件？

學史介紹：實際上很難找到兩個能相互干涉的光源，一直到1801年英國物理學家托馬斯·楊在實驗室里成功的觀察到了光的干涉。

2、托馬斯·楊雙縫干涉實驗介紹：

介紹實驗裝置，在擋板上開兩條很窄的狹縫，當一束單色光投射到擋板時，兩條狹縫相當于兩個完全相同的光源——相干光源。

光的干涉條件：相干光源

3、演示實驗：雙縫干涉實驗

思考：光通過雙縫后墻上出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？這又說明了什么？ 師生小結：光具有波動性

引導學生參閱課本彩圖中的雙縫干涉圖樣 小組討論：光的干涉圖樣有什么特征？

得出實驗現(xiàn)象：中央亮條紋、明暗相間、間距相等的條紋 設問(現(xiàn)象解釋)：你該如何解釋光屏上出現(xiàn)的亮條紋（暗條紋）？

光屏上何處出現(xiàn)亮條紋，何處出現(xiàn)暗條紋？即產(chǎn)生的條件是什么？ 小組討論：形成共識，派代表闡述原因。光屏上出現(xiàn)亮條紋（或暗條紋）的條件： 亮條紋：?s?2n??2?暗條紋：?s??2n?1??（n=0、1、2、3…）（n=0、1、2、3…）

引導學生參閱課本彩圖，比較三種干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距有什么區(qū)別。過渡：干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距Δx到底與哪些因素有關？

4、分組探究：

猜想：影響干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距Δx的因素 探究方法：控制變量法、歸納法

（1）利用現(xiàn)有實驗資料探究：其他條件不變，雙縫間距d減小，Δx如何改變。學生參閱課本彩圖，通過對比分析得出結論。

（2）實驗方法和數(shù)學方法：其他條件不變，雙縫與屏的距離L增大，△X如何變化？ 實驗演示，學生觀察現(xiàn)象。

多媒體輔助演示：用干涉圖樣從幾何角度可以定性說明L與△X的關系（3）學生自主探究：其他條件不變，波長λ增大，△X如何變化？ 探究工具：幾張干涉圖樣、直尺、兩種顏色的記號筆。

小組探究的結果：雙縫的間距d越小，屏到擋板間的距離L越大，光的波長λ越大

則相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距Δx越大。（4）理論證明： ?x?

（三）規(guī)律應用： 1測光的波長（1）小組討論：

你能否根據(jù)所學的知識，設計一測量某種可見光波長的方案？

（2）學生代表小結： 由?x?L? d雙縫的間距d，屏到擋板間的距離L，相鄰兩條亮條紋（或明條紋）的間距Δx。就能知道這種可見光的波長

（3）實例：雙縫的間距d=0.18mm，光屏到檔板的距離L=90cm，相鄰兩條亮條紋的間距Δx =3.50mm，則此單色光的波長為多少？

（4）各種色光的波長測定及介紹：（光的波長單位往往用納米）學生閱讀課本表格

小結：紅光波長最大，紫光波長最小。因此紅光的干涉條紋間距最大，紫光最小。Ld?可知：???x，只要測出： dL2、白光的干涉現(xiàn)象：

如果用白光做雙縫干涉實驗，在屏上會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 媒體展示 【復習鞏固】 師生回顧本節(jié)重點內容 【課后反思】

1、中央亮條紋為什么是白的來兩側的為彩色條紋？

2、兩側彩色條紋的分布有沒有規(guī)律？紅色在外還是紫色在外側？ 【板書設計】

光的干涉

1、干涉條件：相干光源

2、干涉圖樣：中央亮條紋、明暗相間、間距相等的條紋

3、圖樣分析：

（1）光屏上出現(xiàn)亮條紋（或暗條紋）的條件： 亮條紋：?s?2n? ?2?暗條紋：?s??2n?1??（n=0、1、2、3…）

2（2）相鄰的亮條紋（或暗條紋）的間距：?x?

4、應用：（1）測波長：??【教學反思】

本節(jié)課是一堂典型的探究式課堂教學，教學中體現(xiàn)了新課程學習的理念。教學中設置兩個探究點，學生在自主學習，合作學習，探究學習的過程中不僅掌握了知識，更重要的是學會了研究問題的方法。在學習的過程中興趣盎然，積極主動地參與到教學中，從而培養(yǎng)了學習物理的興趣。

不足是：由于上課時間和器材的限制，實驗探究未能讓學生主自主研究，而是通過演示替代，另外在學生觀察了光的干涉實驗后，未能進一步追問這一現(xiàn)象說明了什么？基礎差點的同學可能還不能自主地把現(xiàn)象和波動性聯(lián)系上。今后的教學中就進一步注意細節(jié)的把握，努力體現(xiàn)新課改理念，最大限度地增加課堂效益。（n=0、1、2、3…）

L? d（2）白光的雙縫干涉圖樣分析：明暗相間的彩色條紋 d?x L 4

第三篇：13.2 光的干涉教案

衡陽縣一中高二物理組

全新課標理念，集體智慧結晶

第二節(jié) 光的干涉

教學目標：

（一）知識與技能

1、了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實驗的設計原理。

2、通過干涉實驗使學生認識光的干涉現(xiàn)象和干涉條紋的特征。

3、使學生掌握在雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件。

（二）過程與方法

1、在機械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識基礎上，學生通過自主實驗探究，小組合作學習探究掌握光的干涉條件，推理在雙縫干涉實驗中形成亮條紋和暗條紋的原因及產(chǎn)生亮暗條紋的條件。

2、通過觀察實驗，培養(yǎng)學生對物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1、通過“楊氏雙縫干涉”實驗的學習，滲透科學家認識事物的物理思維方法。

2、培養(yǎng)學生循著科學家足跡自主探究科學知識的能力，從而真正實現(xiàn)使每個學生都得到發(fā)展的目標。教學重點：

1、使學生知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件，認識干涉圖樣的特征。

2、理解雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的條件。教學難點：

對雙縫干涉圖樣中亮條紋和暗條紋產(chǎn)生原因的正確理解,如何用波動說來說明明暗相間的干涉條紋，在時間上是穩(wěn)定的，空間上存在著加強區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔，如何理解“加強”和“減弱”。教學方法：

類比法、實驗法、分組探究法 教學用具：

PPT課件、激光光源、雙縫、紅、綠、藍、紫濾色片；激光干涉演示儀。教學過程：

（一）引入新課 衡陽縣一中高二物理組

全新課標理念，集體智慧結晶

在日常生活中，我們見到許多光學的現(xiàn)象。圖片展示：如光的直線傳播、彩虹、“海市蜃樓”

引入：自然界中的光現(xiàn)象如此豐富多彩，人們不禁要問光的本質到底是什么？

（二）新課教學

1、兩大學說之爭

在17世紀以牛頓為代表的一派認為：“光是一種物質微粒，在均勻的介質中以一定的速度傳播”

以惠更斯為代表的一派認為：“光是在空間傳播的某種波”

2、光的干涉

假設：光是一種波，則必然會觀察到波的特有現(xiàn)象。波的特有現(xiàn)象有哪些？學生答：波的干涉和衍射

3、光的干涉現(xiàn)象——楊氏干涉實驗．

（1）引導：只要我們能看到光的干涉現(xiàn)象，就能說明光具有波動性。聲波發(fā)生干涉聽到有些地方強，有些地方弱。光若發(fā)生干涉在屏幕上會看到什么現(xiàn)象？

學生回答：會看到有些地方亮有些地方暗（2）楊氏實驗

1801年英國物理學家托馬斯·楊在實驗室里成功的觀察到光的干涉現(xiàn)象。請大家參照楊氏實驗利用身邊的器材進行實驗并注意實驗中看到的現(xiàn)象。（3）學生實驗探究

學生觀察到圖樣的特點：①明暗相間。②亮紋間等距，暗紋間等距。③兩縫S1、S2中垂線與屏幕相交位置是亮條紋——中央亮紋。

總結：明暗相間的條紋說明了光在傳播的共同區(qū)域發(fā)生加強和減弱，光發(fā)生了干涉現(xiàn)象。光發(fā)生干涉說明光是一種波。

既然光是一種波，我們就試著用波的理論來解釋為什么中央會出現(xiàn)亮條紋？

4、決定條紋間距的條件 衡陽縣一中高二物理組

全新課標理念，集體智慧結晶

由于S1和S2發(fā)出的兩列波到達P0點的路程一樣，所以這兩列波的波峰或波谷同時到達P0點。這兩列波總是波峰與波峰疊加、波谷與波谷疊加，他們在P0點相互加強，因此在P0這里出現(xiàn)了一個亮條紋。

其他點情況如何呢？ ［投影圖］

P1點應出現(xiàn)什么樣的條紋？

分析：因為倆列波到達P1的路程差為λ，所以這兩列波的波峰或波谷同時到達P1點，他們在P0點相互加強，因此在P0點出現(xiàn)了一個亮條紋。

同理：在P1點的上方還可以找到Δ2=|S1P2-S2P2|=2λ的P2點，Δ3=|S1P3-S2P3|= 3λ的P3點，Δn=|S1Pn-S2Pn|=nλ的Pn點，它們對應產(chǎn)生第2、3、4?條明條紋，還有明條紋的地方嗎？在P點下方，與P1、P2等關于P0對稱的點也應是明條紋。

［投影下圖］那么S1、S2發(fā)出的光在Q1點疊加又該如何呢？

分析：在Q1點倆列波的波程差是λ/2,是波峰與波谷相遇,振動步調剛好相反,所以是暗條紋。

衡陽縣一中高二物理組

全新課標理念，集體智慧結晶

總結規(guī)律：凡光程差等于波長整數(shù)倍的位置，產(chǎn)生亮條紋；凡光程差等于半波奇數(shù)倍的位置，產(chǎn)生暗條紋，即產(chǎn)生亮暗條紋條件表達式：

亮紋

光程差δ=kλ(k=0，1，2?)． 暗紋：光程差??(2k?1)

（三）課堂小結

1、托馬斯·楊在歷史上第一次解決了相干光源問題，成功做出了光的干涉實驗。光的干涉現(xiàn)象用微粒說無法解釋，而波動說可做出完善解釋，使人們認識到光具有波動性。

2、兩個相干光源發(fā)出的光在屏上某處疊加時如果同相光，光就加強，如果反相光就減弱，于是產(chǎn)生明暗條紋，其特征是在中央明紋兩側對稱地分布著明暗相間的各級干涉條紋，且相鄰明紋和相鄰暗條紋的間隔相等。

單色光：亮紋 光程差 δ=kλ(k=0，1，2?)． 暗紋：光程差 ??(2k?1)

（四）布置作業(yè)

完成“問題與練習”中的題目。

?2(k?1,2,3,4..................)

?2(k?1,2,3,4..................)

第四篇：光的干涉教學設計

篇一：光的干涉教學設計

《光的干涉》教案

【課題】光的干涉 【教學時間】1課時

【教學對象】高三年級學生

【教材】粵教版高中物理選修3-4第四章第4節(jié) 【教學內容分析】 1.教材的地位和作用

本節(jié)的主要內容是介紹光的屬性之一——光的干涉。光的干涉屬于近代物理知識，是學生進一步探究光的本性的基礎。同時通過建立相位和周期的聯(lián)系，光程差和相位差的聯(lián)系，可以培養(yǎng)學生將物理問題數(shù)學化，從數(shù)學公式中了解物理含義的能力。2.課程標準對本節(jié)的要求

觀察光的干涉現(xiàn)象。知道產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件。3.教材內容安排

本節(jié)從肥皂泡上的彩色條紋入手，介紹光的干涉現(xiàn)象，利用雙縫干涉現(xiàn)象，介紹光的干涉的特征，然后將光的干涉與機械波的干涉進行類比，介紹光產(chǎn)生干涉的條件和光產(chǎn)生干涉明條紋與暗條紋的公式，并將此公式應用于雙縫干涉，得出雙縫干涉現(xiàn)象中相鄰明（或暗）條紋之間的距離公式。最后呼應節(jié)首，利用光的干涉知識，分析肥皂泡彩色條紋的成因。4.教材的特點

第一、注重知識間的前后聯(lián)系和連貫。通過與機械波的干涉的類比，總結光產(chǎn)生干涉的條件及產(chǎn)生明暗條紋的條件。

第二、培養(yǎng)學生將物理問題數(shù)學化的能力。

第三、重視物理知識與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生從生活中的現(xiàn)象中尋找物理規(guī)律的興趣。5.對教材的處理

光的干涉現(xiàn)象在生活中并不常見，可以通過與學生常見的機械波的干涉現(xiàn)象進行比較與分析，加深學生理解。本節(jié)中的“光程差”往往不容易被學生理解，可以通過與“光的傳播路程”作比較，利用相位差的概念，將兩者聯(lián)系起來加以說明。通過學生討論后提出問題，并結合雙縫干涉實驗、薄膜干涉實驗，將抽象問題可視化，培養(yǎng)學生觀察分析的能力，提升學生學習物理的興趣。

【學生情況分析】 1.學生的興趣

學生具有強烈的好奇心和求知欲，對觀察演示實驗及動手操作具有極大的興趣。2.學生的知識基礎

學生已經(jīng)學習過光學的一些基本知識，以及機械波的干涉的相關知識。學生在生活中缺乏對光的干涉現(xiàn)象的直觀經(jīng)驗，但是具有對水波、聲波等機械波干涉的經(jīng)驗與理論。

學生對于“光程差”不易理解，但對“光的傳播路程”和相位差有一定的理解。3.學生的認知特點

高三學生已有一定的自主構建新知識框架的能力，可以從已感知的機械波干涉現(xiàn)象與規(guī)律延伸至待認定的光是波的推想。

高三學生已有一定的物理學科方法，如觀察與分析實驗，假說方法，從現(xiàn)象中歸納規(guī)律等。具備了一定的分析問題、解決問題的能力，因此在本節(jié)中引導學生從實驗中發(fā)現(xiàn)問題，找出其解決方法，以理解光的干涉的條件。

【教學目標】 1.知識與技能

（1）了解光的干涉及特點。（2）知道光產(chǎn)生干涉的條件。

（3）會分析薄膜上的干涉條紋及其特點。2.過程與方法

（1）通過光的干涉與機械波的干涉的比較，學會比較分析的方法。（2）通過對光的干涉條件的數(shù)學表達式的理解，學會將物理問題數(shù)學化，尋求數(shù)學問題的物理意義的方法。

（3）培養(yǎng)將所學知識應用于實踐的能力。3.情感態(tài)度與價值觀 通過利用光的干涉公式分析薄膜的實例，讓學生學會關心生活中的問題，并應用所學的知識去解決。

【教學重難點】 1.教學重點

了解光的干涉及特點，知道光產(chǎn)生干涉的條件。2.教學難點

理解“光程差”的概念，用波動理論解釋光產(chǎn)生明暗條紋的原理?！窘虒W策略設計】 1.教學組織形式

新課程提倡以自主、合作、探究的教學組織形式來進行課堂教學，本節(jié)課采用討論交流的形式，充分調動學生在物理課堂中的主動性，培養(yǎng)學生的合作意識。通過課堂演示實驗與學生動手實驗相結合，貫穿探究的思想，讓學生體驗科學家探索科學的樂趣與經(jīng)歷。2.教學方法（1）討論法

在教師的指導下，學生以小組為單位，圍繞光的干涉特點、光產(chǎn)生干涉的條件等中心問題各抒己見，以培養(yǎng)合作精神，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習的獨立性。

（2）探究法 教師創(chuàng)設出情景，由學生主動發(fā)現(xiàn)并提出問題，并在教師的引導下集中于一或兩個問題進行共同討論。然后通過一系列觀察、測量、比較、分析等活動，收集與問題有關的信息資料，形成一個假說并提出解決問題的方案，最后對問題形成一個合理的解釋，得出結論或規(guī)律。探究法可以使學生更準確地認識客觀世界和科學的真實，培養(yǎng)和發(fā)展學生從事研究必要的探究能力，掌握科學的思維方法，有利于學生科學概念的形成，并能激發(fā)學生學習的興趣，培養(yǎng)良好的個性品質。

（3）演示法

教師在課堂上通過展示雙縫干涉實驗，讓學生通過觀察獲得光的干涉現(xiàn)象的感性認識。3.學法指導

“授人以魚，供一飯之需；授人以漁，則終身受用。”教法的實質是學法，教學過程實質上時學生的學習過程，教學設計實質是學生學習方法的設計。教學過程中學生的認知體驗、情感體驗以及道德體驗決定著教學的最終結果。首先，通過一個薄膜干涉的實驗引起學生興趣，并介紹“微粒說”與“波動說”的交鋒，激發(fā)學生的好奇心與求知欲。接著，通過演示雙縫干涉實驗，引導學生討論光的干涉現(xiàn)象和條件，解決本節(jié)的重點。再通過教師與學生交流討論光的干涉條紋特征，用波動理論解釋明暗條紋形成的原理。然后由學生動手實驗，自制雙縫觀察光的干涉現(xiàn)象，并嘗試觀察和解釋復色光源的干涉。最后，由學生討論分析薄膜干涉的成因及光的干涉在生活中的應用。4.教學媒體設計 【教學流程圖】

篇二：光的干涉教案

光的干涉

【教學目標】

1、知識與技能：

（1）在學生已有幾何光學知識的基礎上引導學生回顧人類對光的本性的認識發(fā)展過程

（2）在復習機械波干涉的基礎上使學生了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實驗的設計原理。

（3）使學生掌握在雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件，并了解其有關計算，明確可以利用雙縫干涉的關系測定光波的波長。

（4）通過干涉實驗使學生對光的干涉現(xiàn)象加深認識。

2、過程與方法

在教學的主要設置了兩 個探究的問題

（1）在機械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識基礎上，學生通過自主學習掌握光的干涉條件，在雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件。（2）小組合作學習探究相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距與什么因素有關。

3、情感態(tài)度價值觀

培養(yǎng)學生合作的精神、團隊的意識和集體的觀念，培養(yǎng)學生循著科學家足跡自主探究科學知識的能力，從而真正實現(xiàn)使每個學生都得到發(fā)展的目標。

【教學重點】

（1）使學生知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件，掌握干涉圖樣的特征。

（2）理解雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的條件

（3）理解相鄰的亮條紋（或暗條紋）的間距，并能應用這一規(guī)律解決實際問題

【教學難點】

(1)對雙縫干涉圖樣中亮條紋和暗條紋產(chǎn)生原因的正確理解(2)理解影響雙縫干涉圖樣中相鄰亮條紋(或暗條紋)間距的因素

【教學方法】

類比、實驗、分組探究

【教學工具】

ppt課件、玩具激光光源、光柵（雙縫）

【教學過程】

課題引入：

引入：自然界中的光現(xiàn)象如此豐富多彩，人們不禁要問光的本質到底是什么？ 新課教學：

一、兩大學說之爭：

在17世紀以牛頓為代表的一派認為：“光是一種物質微粒，在均勻的介質中以一定的速度傳播”

以惠更斯為代表的一派認為：“光是在空間傳播的某種波”

學生討論：你贊同誰的觀點？并說一說贊同的原因。

二、光的干涉：

（一）假設：光是一種波，則必然會觀察到波的特有現(xiàn)象。

學生回顧：機械波的特有現(xiàn)象——干涉

引導：只要能看到光的干涉現(xiàn)象，就能說明光具有波性

（二）實驗探究：

1、我們怎樣才能使兩列光相遇時發(fā)生干涉現(xiàn)象？

演示：兩個單獨的激光光源相遇

設問：為什么看不到干涉現(xiàn)象？產(chǎn)生干涉現(xiàn)象必須有什么條件？

學史介紹：實際上很難找到兩個能相互干涉的光源，一直到1801年英國物理學家托馬斯·楊在實驗室里成功的觀察到了光的干涉。

2、托馬斯·楊雙縫干涉實驗介紹：

介紹實驗裝置，在擋板上開兩條很窄的狹縫，當一束單色光投射到擋板時，兩條狹縫相當于兩個完全相同的光源——相干光源。

光的干涉條件：相干光源

3、演示實驗：雙縫干涉實驗

思考：光通過雙縫后墻上出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？這又說明了什么？

師生小結：光具有波動性

引導學生參閱課本彩圖中的雙縫干涉圖樣

小組討論：光的干涉圖樣有什么特征？

得出實驗現(xiàn)象：中央亮條紋、明暗相間、間距相等的條紋 設問(現(xiàn)象解釋)：你該如何解釋光屏上出現(xiàn)的亮條紋（暗條紋）？

光屏上何處出現(xiàn)亮條紋，何處出現(xiàn)暗條紋？即產(chǎn)生的條件是什么？

小組討論：形成共識，派代表闡述原因。

光屏上出現(xiàn)亮條紋（或暗條紋）的條件： 亮條紋：?s?2n?? 2?暗條紋：?s??2n?1??（n=0、1、2、3?）2（n=0、1、2、3?）引導學生參閱課本彩圖，比較三種干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距有什么區(qū)別。

過渡：干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距δx到底與哪些因素有關？

4、分組探究：

猜想：影響干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距δx的因素

探究方法：控制變量法、歸納法

（1）利用現(xiàn)有實驗資料探究：其他條件不變，雙縫間距d減小，δx如何改變。學生參閱課本彩圖，通過對比分析得出結論。

（2）實驗方法和數(shù)學方法：其他條件不變，雙縫與屏的距離l增大，△x如何變化？ 實驗演示，學生觀察現(xiàn)象。

多媒體輔助演示：用干涉圖樣從幾何角度可以定性說明l與△x的關系

（3）學生自主探究：其他條件不變，波長λ增大，△x如何變化？

探究工具：幾張干涉圖樣、直尺、兩種顏色的記號筆。

小組探究的結果：雙縫的間距d越小，屏到擋板間的距離l越大，光的波長λ越大 則相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距δx越大。

（4）理論證明： ?x?

（三）規(guī)律應用： 1測光的波長

（1）小組討論：

你能否根據(jù)所學的知識，設計一測量某種可見光波長的方案？

（2）學生代表小結： 由?x?l? d 雙縫的間距d，屏到擋板間的距離l，相鄰兩條亮條紋（或明條紋）的間距δx。

就能知道這種可見光的波長

（3）實例：雙縫的間距d=0.18mm，光屏到檔板的距離l=90cm，相鄰兩條亮條紋的間距δx =3.50mm，則此單色光的波長為多少？

（4）各種色光的波長測定及介紹：（光的波長單位往往用納米）

學生閱讀課本表格

小結：紅光波長最大，紫光波長最小。因此紅光的干涉條紋間距最大，紫光最小。ld?可知：???x，只要測出： dl

2、白光的干涉現(xiàn)象：

如果用白光做雙縫干涉實驗，在屏上會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

媒體展示

【復習鞏固】

師生回顧本節(jié)重點內容

【課后反思】

1、中央亮條紋為什么是白的來兩側的為彩色條紋？

2、兩側彩色條紋的分布有沒有規(guī)律？紅色在外還是紫色在外側？

【板書設計】

光的干涉

1、干涉條件：相干光源

2、干涉圖樣：中央亮條紋、明暗相間、間距相等的條紋

3、圖樣分析：

（1）光屏上出現(xiàn)亮條紋（或暗條紋）的條件： 亮條紋：?s?2n? ?2?暗條紋：?s??2n?1??（n=0、1、2、3?）2（2）相鄰的亮條紋（或暗條紋）的間距：?x?

4、應用：

（1）測波長：?? 【教學反思】

本節(jié)課是一堂典型的探究式課堂教學，教學中體現(xiàn)了新課程學習的理念。教學中設置兩個探究點，學生在自主學習，合作學習，探究學習的過程中不僅掌握了知識，更重要的是學會了研究問題的方法。在學習的過程中興趣盎然，積極主動地參與到教學中，從而培養(yǎng)了學習物理的興趣。

不足是：由于上課時間和器材的限制，實驗探究未能讓學生主自主研究，而是通過演示替代，另外在學生觀察了光的干涉實驗后，未能進一步追問這一現(xiàn)象說明了什么？基礎差點的同學可能還不能自主地把現(xiàn)象和波動性聯(lián)系上。今后的教學中就進一步注意細節(jié)的把握，努力體現(xiàn)新課改理念，最大限度地增加課堂效益。（n=0、1、2、3?）l? d（2）白光的雙縫干涉圖樣分析：明暗相間的彩色條紋 d?x l 篇三：《光的干涉》教學設計

第二十章 光的波動性

府谷中學 任彥霞

【教材分析】：

光學現(xiàn)象是與人類的生產(chǎn)和日常生活密切相關的．人類在對光學現(xiàn)象、規(guī)律的研究的同時，也開始了對光本性的探究．到了17世紀，人類對光的本性的認識逐漸形成了兩種學說．

（一）光的微粒說

一般，人們都認為牛頓是微粒說的代表，牛頓于1675年曾提出：“光是一群難以想象的細微而迅速運動的大小不同的粒子”，這些粒子被發(fā)光體“一個接一個地發(fā)射出來”．用這樣的觀點，解釋光的直進性、影的形成等現(xiàn)象是十分方便的．

在解釋光的反射現(xiàn)象時，同樣十分簡便．當光射到兩種介質的界面時，要發(fā)生反射．在解釋反射現(xiàn)象時，只要假設光的微粒在與介質作用時，其相互作用，使微粒的速度的豎直分量方向變化，但大小不變；水平分量的大小和方向均不發(fā)生變化（因為在這一方向上沒有相互作用），就可以準確地得出光在反射時，反射角等于入射角這一與實驗事實吻合的結論．

（二）光的波動說

關于光的本性，當時還存在另一種觀點，即光的波動說．認為光是某種振動，以波的形式向四周傳播，其代表人物是荷蘭物理學家惠更斯．他認為，光是由發(fā)光體的微小粒子的振動在彌漫于一切地方的“以太”介質中傳播過程，而不是像微粒說所設想的像子彈和箭那樣的運動．

當然，光的波動說在解釋光的直進性時，會在不透明物體后留下清晰的影子等問題也遇到困難．

可見，光的微粒說和波動說在解釋光學現(xiàn)象時，都各有成功的一面，但都不能完滿地解釋當時所了解的各種光學現(xiàn)象．

在其后的100多年中，主要由于牛頓的崇高地位及聲望，因而微粒說一直占主導地位，波動說發(fā)展很緩慢．人類對光本性的認識，還期待新的現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)．直到19世紀初，人們發(fā)現(xiàn)了光的干涉現(xiàn)象，進一步研究了光的衍射現(xiàn)象．干涉和衍射是波動的重要特征，從而光的波動說得到迅速發(fā)展．人類對光的本性的認識達到一個新的階段． 人類對光的本性的認識和研究經(jīng)歷了一個十分漫長的過程，這一過程也是辯證發(fā)展的過程．根據(jù)事實建立學說，發(fā)展學說，或是決定學說的取舍，發(fā)現(xiàn)新的事實，再建立新的學說．人類就是這樣通過光的行為，經(jīng)過分析和研究，逐漸認識光的本性的．這一章我們學習光的波動性。

第一節(jié)光的干涉

【教學目標】

一、知識目標

1.認識光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象的條件． 2.理解光的干涉條紋形成原理，認識干涉條紋的特征．

3.知道不同色光在相同條件下發(fā)生干涉時條紋間距不同的原因，知道不同的色光頻率不同． 4.理解薄膜干涉的原理并解釋一些干涉現(xiàn)象．

二、能力目標

通過觀察實驗現(xiàn)象，與以前學過的機械波的干涉進行類比，培養(yǎng)學生的自主學習的能力以及對問題的分析、推理能力．

三、情感目標

通過“揚氏雙縫干涉”實驗的學習，滲透科學家認識事物的科學的物理思維方法．

【重點、難點分析】 1.光的干涉條件．

2.如何用波動說來說明明暗相間的干涉條紋，怎么會出現(xiàn)時間上是穩(wěn)定的，空間上存在著加強區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔，如何理解“加強”和“減弱”．

【教學用具】

激光干涉演示儀、cai課件．

【教學方法】

實驗探究法

【教學時間】：

【課時安排】：2課時

【教學過程】

第一課時

（一）新課引入

由機械波的干涉現(xiàn)象引入：首先用多媒體演示“水波干涉現(xiàn)象”，并向學生提出問題．

（1）這是什么現(xiàn)象？

（2）是否任何兩列波在傳播空間相遇都會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象？

讓學生回答，并讓學生描述穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的特征，指出干涉現(xiàn)象是兩列波在空間相遇疊加的一種情景；一切波都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象．要得到穩(wěn)定干涉現(xiàn)象需是兩列頻率相同、振動情況相同的波源．

（二）新課教學 1．雙縫干涉

（1）光的干涉現(xiàn)象——揚氏干涉實驗．

①介紹英國物理學家托馬斯·楊，如何認識光，且利用單孔雙縫使得一束光成了兩個振動情況總是相同的波源，稱為相干波源，這同機械波中提到的振源的振動步調相同的要求是一致的．——多媒體展示楊氏實驗，鼓勵學生在認識事物或遇到問題時，學習楊氏的科學態(tài)度，巧妙的思維方法．

②介紹實驗裝置——雙縫干涉儀．

說明雙縫很近0．1mm，強調雙縫s1、s2與單縫s的距離相等，所以兩單縫s1、s2處光的振動不僅頻率相同，而且振動情況總是相同．

③演示：

可以用激光源做雙縫干涉實驗，并使雙縫與屏幕的距離加大，這樣在屏幕上得到條紋間距離大，更為清晰的明暗相間的圖樣．

展示雙縫干涉圖樣，讓學生注意觀察圖樣，回答圖樣的特點：

a.明暗相間．b.亮紋間等距，暗紋間等距．c.兩縫s1、s2中垂線與屏幕相交位置是亮條紋——中央亮紋．

提出問題：為什么會出現(xiàn)這樣的圖樣？怎樣用波動理論進行解釋．

（2）運用波動理論進行分析．

師生共同分析：若光是一種波，平行光的光波會同時到達兩狹縫s1、s2，所以從兩狹縫s1、s2出來的光不但頻率相同，而且振動情況總是相同的，從此發(fā)出的光在屏上疊加時，若在某點是波峰與波峰（或波谷與波谷）相遇，光就加強；若是波峰與波谷相遇，就相互減弱，在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋。

設問：屏幕上出現(xiàn)亮紋、暗紋的條件是什么？ p1 p 在示意圖中，兩狹縫s1、s2發(fā)出來的光不但頻率相同，而且振動情況總是相同的，兩組半徑相同的同心圓表示s1和s2兩相干光源向外傳播的兩列波．實線表示波峰，虛線表示波谷．實線a0、a2、a＇2，a4、a＇4?為加強區(qū)域，虛線a1、a＇

1、a3、a＇3?為減弱區(qū)域．

小結：通過以上分析振動加強與消弱點的分布是相互間隔的而且是穩(wěn)定的，得到亮暗間隔的干并且由涉圖樣．

教師講解： s1、s2發(fā)出來的兩列波到達p點的路程又相同，所以這兩列波的波峰(或波谷)將同時到達p點,即光程差δ=0，這時兩列波總是波峰與波峰（或波谷與波谷）疊加，p點的光波得到加強，這里就出現(xiàn)了一個亮條紋；屏上p1點到s1、s2的距離不相等，若光程差等于半波長奇數(shù)倍，就是波峰與波谷相遇，相互減弱，于是這里出現(xiàn)暗條紋.(教師可引導學生繼續(xù)分析)總結規(guī)律：凡光程差等于波長整數(shù)倍的位置，產(chǎn)生亮條紋；凡光程差等于半波奇數(shù)倍的位置，產(chǎn)生暗條紋，即產(chǎn)生亮暗條紋條件表達式： 亮紋光程差δ=kλ（k=0，1，2?）．

典型例題——關于相干光的條件

兩只相同的燈泡發(fā)出的光束相遇()發(fā)生干涉現(xiàn)象？（填“能”或“不能”）分析與解答：只有兩列相干光相遇，才會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象一般光源發(fā)出的光．是大量原子躍遷時產(chǎn)生的，由不連續(xù)的波列組成，即使頻率相同，各波列振動的情況也是無規(guī)則地變化的，因此兩個獨立光源發(fā)出的光不是相干光，不會發(fā)生干涉現(xiàn)象

【針對性訓練】：

在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到彩色的干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片，另一縫前放一綠色濾光片，這時[ c ] a、只有紅色和綠色的干涉條紋，其他顏色的條紋消失

b、紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的干涉條紋依然存在 c、任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮 d、屏上無任何光亮

【思考與討論】：干涉條紋間距與哪些因素有關．（課本p24）

教師重做雙縫干涉實驗，讓學生注意實驗現(xiàn)象，并定性尋找規(guī)律．

①改變屏與縫之間的距離l——波長λ不變時l越大，亮紋間距（暗紋間距）越大．

②屏與縫之間距離l不變，用不同的單色光進行實驗——波長長的亮紋間距（暗紋間距）大。

第五篇：《光的干涉》教學設計

選修3-4 第5-1節(jié)《光的干涉》教學設計

一、教材分析

本節(jié)主要講楊氏雙縫干涉原理和相干光源的概念。重點是雙縫干涉中波的疊加形成的明暗條紋的條件及判斷方法。要把光波的干涉和機械波的干涉聯(lián)系起來，引用路程差的概念，應用學生已有的波的疊加的知識，分析光屏上明暗條紋的分布規(guī)律，即與兩個狹縫的路程差是波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)亮條紋，與兩個狹縫的路程差是半個波長的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋。

二、教學目標

1．知識與技能

◆會觀察與描述光的雙縫干涉現(xiàn)象，認識單色光雙縫干涉條紋的特征。

◆知道單色光雙縫干涉亮、暗條紋形成的原理。

◆知道產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象的條件。

2．過程與方法

▲通過對實驗觀察分析，認識干涉條紋的特征，獲得探究活動的體驗。

▲嘗試運用波動理論解釋光的干涉現(xiàn)象。

▲體驗觀察到光的雙縫干涉以支持光的波動說的假說上升為理論的方法。

▲通過機械波的干涉向光的干涉遷移，經(jīng)歷知識同化、抽象建模的物理思維過程。3．情感態(tài)度與價值觀

●體驗探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅。

●欣賞光現(xiàn)象的奇妙和諧。

●了解光干涉現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)對推動光學發(fā)展的意義。

三、重點難點

重點：1．觀察與描述光的雙縫干涉現(xiàn)象。

2．雙縫干涉中波的疊加形成的明暗條紋的條件及判斷方法。難點：用波動理論解釋明暗相間的干涉條紋。

四、教具準備：

⑴實驗裝置：激光器，雙縫干涉演示儀 ⑵多媒體課件：水波干涉的視頻，托馬斯·楊雙縫干涉實驗原理示意圖，PPT課件、多媒體動畫等。

五、教學過程

在光的折射一課中，從實驗中得出的折射定律sin?1sin?2?n21與從惠更斯原理得出的結論形式一致，是否可以推測光可能是一種波？

學生思考與交流后得到：如果光是一種波，則要有波的特征現(xiàn)象作實驗支持。干涉是波特有的現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生干涉，因此可以用光是否具有干涉現(xiàn)象來判斷光是不是一種波。

復習提問：（課件展示下列問題及右圖）

右圖是兩列水波某時刻干涉的示意圖，S1、S2是振動情況總是相同的波源，實線代表波峰，虛線代表波谷，直線OO?是S1S2的中垂線，在此時刻介質中a點為兩波谷疊加，b點為波峰與波谷疊加，c點為兩波峰疊加，d點是處于某種中間狀態(tài)的疊加。問：a、b、c、d中哪些是出現(xiàn)振動加強的地方，哪些是出現(xiàn)振動減弱d 地方，哪些是出現(xiàn)振動加強和減弱的中間過渡狀態(tài)？（一般情況下，學生能順利回答a、c兩點是振動加強的點，b點是振動減弱的點，對于d點可能會出現(xiàn)爭議。教師可做如下引導）

設問：b點位于什么位置呢？ 學生答：略

（教師進一步引導學生分析）既然S1S2到d點的路程差為零，根據(jù)波動理論，兩波源在d點處激起的振動總是一致的，雖然該時刻是中間狀態(tài)的疊加，但兩列波在d點處

第 1 頁 的疊加，激起d點的振動的振幅（教師強調是振幅最大，而非位移最大，即使是振動加強的點，也有位移為零的時候）仍為最大，故d點還是振動加強的地方。

（屏幕展示“水波干涉”的視頻，通過已有知識的遷移讓學生走進光的雙縫干涉）

讓學生觀察并描述穩(wěn)定水波干涉現(xiàn)象的特征：即出現(xiàn)振動總是加強和振動總是減弱的區(qū)域，且加強區(qū)和減弱區(qū)互相間隔的現(xiàn)象；指出干涉現(xiàn)象是兩列波在空間相遇疊加的結果；強調要得到穩(wěn)定干涉圖樣需要兩波源的振動情況完全相同．

一、波的特征現(xiàn)象之一 ——干涉 現(xiàn)象——振動加強與減弱的區(qū)域確定 條件——兩列波的頻率相同（必要條件）

設問1：預期的光（例如紅光）的干涉圖樣是怎樣的？

要求回答：

單色光的干涉現(xiàn)象是明暗相間的條紋．（從機械波遷移至光波）設問2：日常生活中為什么不易看到光的干涉現(xiàn)象？

學生交流后教師總結：要產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象必須要有兩個振動情況完全相同的光源，包括頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。而普通光源發(fā)出的光，是大量原子躍遷時發(fā)出的，由不連續(xù)的波列組成，各波列的相位是無規(guī)則變化的，這是由原子發(fā)光的特點決定的。因此，兩個獨立的光源發(fā)出的光，即使是頻率相同的單色光也不能保持恒定的相位差。

設問3：如何通過實驗控制而獲得光的干涉現(xiàn)象？

學生交流后教師歸納：實驗控制的關鍵在獲取振動情況完全相同的光源，讓兩個完全相同的“相干光源”發(fā)出的光在同一空間疊加，用屏在疊加區(qū)域接收，應可得到預期的現(xiàn)象。1801年英國的托馬斯·楊想出了一個巧妙的辦法，把一個點光源發(fā)出的一束光分成兩束，從而找到了“兩個振動情況總是相同的波源”，如愿以償?shù)挠^察到了光的干涉現(xiàn)象。因為他設計的巧妙，雙縫干涉實驗被評為十大美麗物理實驗之一（排第五名，多媒體投影如右圖）。

二、雙縫干涉實驗

1．演示實驗、觀察現(xiàn)象

（屏幕顯示托馬斯·楊雙縫干涉實驗原理示意圖，如圖1所示，介紹楊氏實驗）

教師強調以下兩點：單縫的作用是獲取單一頻率的光源；雙縫屏上的兩條狹縫離的很近，到前一條狹縫的距離相等，所以兩條狹縫處光的振動情況完全相同．說明楊氏最初的實驗所用的不是狹縫，而是小孔，后來，他發(fā)現(xiàn)改用狹縫后干涉圖樣更加明亮，于是后人把他的實驗叫做雙縫干涉實驗。楊氏實驗成功獲得亮暗相間的干涉圖樣，證明光的確是一種波。

（教師采用激光作為光源演示雙縫干涉實驗）

教師操作：⑴打開激光器，直接把激光打到后背的墻（光屏）上（易觀察）．要求學生說出觀察到的現(xiàn)象——激光沿直線傳播，打到墻上是一個亮斑。

⑵在激光器前加一雙縫，讓學生再觀察實驗現(xiàn)象，并引導學生描述觀察到的現(xiàn)象。

學生活動：①在加雙縫前，請一學生來觀察雙縫，因為雙縫間距太小，大約0.1mm左右，一般很難看出是雙縫，可以讓其他同學幫助想辦法，如將雙縫屏迎著光去看便可看出。

②仔細觀察實驗現(xiàn)象，并描述加雙縫前、后在光屏上觀察到的現(xiàn)象：光到達屏上的范圍比不加雙縫時大了；屏上出現(xiàn)了明（紅）暗相間的條紋；條紋間距相等；還可以請剛才觀察雙縫的學生說出，明暗相間的條紋走向與雙縫的方向平行。

教師設問：請同學們根據(jù)剛才的觀察，歸納雙縫干涉圖樣的特征。

學生討論后回答：⑴亮暗相間的條紋；⑵ 條紋間距相等；⑶ 光到達的范圍比“直線傳播”的大。

第 2 頁 教師設問：為什么會出現(xiàn)這樣的圖樣？怎樣用波動理論解釋光的干涉現(xiàn)象。

三、比較推理、分析現(xiàn)象

我們可以仿照機械波的干涉，用波動理論來分析屏上明暗條紋的分布情況： ⑴中央明條紋(課件投影右圖)S1、S2到P0點距離相同，所以這兩列波的波峰或波谷同時到達P0點，在這一點，兩列波的波峰與波峰疊加，波谷與波谷疊加，他們在P0點相互加強，因此這里出現(xiàn)明條紋。

⑵第一亮條紋

S1、S2到P1點距離不相同，S2到P1的距離比S2到P1的距離大一個波長?。所以當S1的波峰(或波谷)到達P1點時，S2的波峰(或波谷)也到達P1點。在這一點，兩列波的波峰與波峰疊加，波谷與波谷疊加，他們在P1點相互加強，因此這里也出現(xiàn)明條紋。

⑶第一暗條紋

S1、S2到Q1點距離不相同，S2到Q1的距離比S2到Q1的距離大半個波長?2。所以當S1的波峰(或波谷)到達Q1點時，S2的波谷(或波峰)也到達Q1點。在這一點，兩列波的波峰與波谷疊加，他們在Q1點相互減弱，因此這里出現(xiàn)暗條紋。

教師設問：同學們能否自己歸納一下屏上出現(xiàn)明條紋或者暗條紋的一般條件呢？

學生思考討論后得出結論：凡光程差等于波長整數(shù)倍的位置，產(chǎn)生亮條紋；凡光程差等于半波奇數(shù)倍的位置，產(chǎn)生暗條紋。即產(chǎn)生亮暗條紋條件表達式：

亮紋：光程差??k?(k?0、1、2……)

暗紋：光程差??(2k?1)?2(k?1、2、3……)

為了鞏固理解干涉的穩(wěn)定性，教師課播放多媒體動畫(右圖為該動畫的截圖，本動畫可以逐幀播放，動畫每播放一幀，波向前傳播一個周期，由動畫可以清晰看出干涉加強的位置每一時刻都是加強的，而減弱的位置每一時刻都是減弱的。)

教師設問：在上面的分析中，屏上位于P(中央明紋位置)和Q1(第一暗紋位置)之間的某一點是明紋還是暗紋呢？

學生茫然??

教師指出：其實，我們剛才討論的所謂振動加強點，實際上應該是振動最強的點，該點振幅最大(等于兩列波的振幅之和)，而振動減弱的點實際上是振動最弱的點，該點振幅最小(等于兩列波的振幅之差)。像這樣的點我們稱為明條紋中心位置或暗條紋中心位置。大家從干涉圖樣上可以看出明條紋到暗條紋是逐漸過渡過去的。(這是學生理解上的難點，此時教師再用多媒體投影干涉圖樣，讓學生仔細觀察，加深體會。)思考題：試著推導出明條紋(暗條紋)中心位置的表達式。(為下一節(jié)的實驗打下基礎)本題在教師的指導下師生共同完成。

四、相干光源

如果兩個光源發(fā)出的光能夠產(chǎn)生干涉，這樣的兩個光源叫做相干光源。（全課總結、提升）

1．托馬斯·楊在歷史上第一次解決了相干光源問題，成功做出了光的干涉實驗．光的干涉現(xiàn)象是微粒說無法解釋的，使人們認識到光具有波動性。

第 3 頁 2．兩個相干光源發(fā)出的光在屏上某處疊加時，如果同相光就加強，如果反相光就減弱，于是產(chǎn)生亮暗條紋，其特征是在中央亮紋兩側對稱地分布著亮暗相間的各級干涉條紋，且相鄰亮紋和相鄰暗紋的間距相等。

3．亮暗相間條紋反映光的能量在空間分布情況。暗條紋處光能量幾乎是零，表明兩列光波疊加彼此相互抵消，這并不是光能量損耗了或變成其它形式能量，而是按波的傳播規(guī)律，沒有能量傳到該處；亮條紋處的光能量比較強，光能量增加，也不是光的干涉可以產(chǎn)生能量，而是按波的傳播規(guī)律，到達該處的能量比較集中。

五、作業(yè)設計

1．課本練習1、2、3并預習:用雙縫干涉測量光的波長。2．例舉生活中見過的光的干涉現(xiàn)象。

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