第一篇：高中物理 《光學(xué)光的干涉》教案 滬科版選修3-4

光學(xué)·光的干涉·教案

一、教學(xué)目標(biāo)

1．認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生光干涉的條件．

2．理解光的干涉條紋形成原理，認(rèn)識(shí)干涉條紋的特征．

3．通過觀察實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力．

4．通過“揚(yáng)氏雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，滲透科學(xué)家認(rèn)識(shí)事物科學(xué)的物理思維方法．

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．波的干涉條件，相干光源．

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

3．培養(yǎng)學(xué)生觀察、表述、分析能力．

三、教具

1．演示水波干涉現(xiàn)象：頻率可調(diào)的兩個(gè)波源，發(fā)波水槽，投影幻燈，屏幕．

2．演示光的干涉現(xiàn)象：直絲白熾燈泡；單縫；雙縫；紅、綠、藍(lán)、紫濾色片；光的干涉演示儀；激光干涉演示儀．

3．干涉圖樣示意掛圖.四、主要教學(xué)過程(一)引入

由機(jī)械波的干涉現(xiàn)象引入：首先演示“水波干涉現(xiàn)象”，并向?qū)W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(huì)產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象？

讓學(xué)生回答，讓學(xué)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)象需是相干波源．

(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)

1．光的干涉現(xiàn)象——揚(yáng)氏干涉實(shí)驗(yàn)．

(1)提出問題：光是否具有波動(dòng)性？如果有則會(huì)有光的干涉現(xiàn)象，觀察光的干涉現(xiàn)象可以用屏幕，在屏幕上會(huì)得到什么現(xiàn)象呢？

演示 兩個(gè)通有同頻率交流電單絲燈泡(或蠟燭)作為兩個(gè)光源，移動(dòng)屏與它們之間的距離，屏幕上看不到明暗相間的現(xiàn)象．

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：兩個(gè)獨(dú)立熱光源的光波相遇得不到干涉現(xiàn)象．說明光的復(fù)雜性．認(rèn)識(shí)事物不是一帆風(fēng)順的．實(shí)驗(yàn)的不成功是光無波動(dòng)性？還是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有錯(cuò)誤，沒有滿足相干條件？

(2)揚(yáng)氏實(shí)驗(yàn)．

①介紹英國物理學(xué)家托馬斯·揚(yáng)．如何認(rèn)識(shí)光，如何獲得相干光源——展示揚(yáng)氏實(shí)驗(yàn)掛圖鼓勵(lì)學(xué)生在認(rèn)識(shí)事物或遇到問題時(shí)，學(xué)習(xí)揚(yáng)氏的科學(xué)態(tài)度，巧妙的思維方法．

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專心 1

②介紹實(shí)驗(yàn)裝置——雙縫干涉儀．

說明雙縫很近0.1mm，強(qiáng)調(diào)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(dòng)不僅頻率相同，而且總是同相．

③演示：

先用加濾色片后單色光紅光進(jìn)行演示，然后改用激光源做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，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，更為清晰的明暗相同的圖樣．

展示雙縫干涉圖樣，讓學(xué)生注意觀察圖樣，回答圖樣的特點(diǎn)：(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：為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的圖樣？怎樣用波動(dòng)理論進(jìn)行解釋． 2．運(yùn)用波動(dòng)理論進(jìn)行分析．

(1)演示兩列頻率相同、振動(dòng)方向相同兩列波在一直線上疊加的情景．

用做好的幻燈片用投影幻燈進(jìn)行演示；或用編制好的軟件在電腦上進(jìn)行演示． 注意分析兩列波傳播經(jīng)同一位置時(shí)此點(diǎn)的振動(dòng)情況． ①仍在某一平衡位置附近往復(fù)振動(dòng)，位移隨時(shí)間而改變．

②兩列波同相振幅變大，說明此點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)了；兩列波反相振幅減小，說明此點(diǎn)振動(dòng)減弱了．

強(qiáng)調(diào)波形圖是各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻位移的包絡(luò)線，演示波在傳播時(shí)，波峰波谷的移動(dòng)情況．

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專心 2

(2)演示一列波由近及遠(yuǎn)波峰、波谷示意圖，演示兩列頻率相同，同相波由近及遠(yuǎn)波峰、波谷的示意圖．

波峰、波谷行進(jìn)位置．

②幻燈片數(shù)量準(zhǔn)備多一些，波峰、波谷向前推進(jìn)速度要慢，若用電腦波行進(jìn)的速度要慢且可暫停．

③最后形成書上雙縫干涉示意圖樣，展示彩色掛圖． 分析：

①說明示意圖是兩列波某一時(shí)刻峰谷位置分布圖．

②說明兩列波同頻率、初相相同，在兩列波峰峰、谷谷相遇位置均是加強(qiáng)點(diǎn)；而峰谷相遇位置均是消弱點(diǎn)．

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③先分析S1S2連線中垂線上的點(diǎn)：首先讓學(xué)生注意中垂線上的某一點(diǎn)，演示讓波行進(jìn)起來結(jié)果峰谷依次通過此點(diǎn)——說明此點(diǎn)振動(dòng)在峰→平衡位置→谷→平衡位置→峰之間往復(fù)振動(dòng)是加強(qiáng)點(diǎn)．然后再讓學(xué)生看兩列波的相遇峰、谷依次通過該直線上的所有點(diǎn)——說明此直線上的點(diǎn)均是加強(qiáng)點(diǎn)．

④再分析S1S2中垂線兩側(cè)對(duì)稱位置上的點(diǎn)，即兩列波峰谷相遇點(diǎn)，首先注意某一點(diǎn)，演示讓波行進(jìn)起來總是峰谷同時(shí)通過此點(diǎn)——說明兩列波通過此點(diǎn)總是振動(dòng)方向相反，是被消弱的；然后再看兩列波峰谷交叉點(diǎn)的移動(dòng)情況——為消弱區(qū)域．

⑤其次再分析遠(yuǎn)離中垂線上的點(diǎn)又是加強(qiáng)區(qū)域??

小結(jié)：通過以上分析振動(dòng)加強(qiáng)與消弱點(diǎn)的分布是相互間隔的而且是穩(wěn)定的．結(jié)合干涉掛圖反映在屏幕上：同相加強(qiáng)光能量較強(qiáng)——亮；反相減弱光能量較弱——暗．得到亮暗間隔的干涉圖樣．

(3)屏幕上出現(xiàn)亮紋、暗紋的條件．

在示意圖中，S1和S2為一對(duì)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．實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷．實(shí)線a0、a2、a′2，a4、a′4?為加強(qiáng)區(qū)域，虛線a1、a′1；a3、a′3?為減弱區(qū)域．

①實(shí)線a0上各點(diǎn)，S1、S2發(fā)出光波到達(dá)線上某點(diǎn)的光程差δ=0．

實(shí)線a2(a′2)上各點(diǎn)，S1、S2發(fā)出光波到達(dá)線上某點(diǎn)的光程差δ2=λ． 實(shí)線a4(a′4)上各點(diǎn)，S1、S2發(fā)出光波到達(dá)線上某點(diǎn)的光程差δ4=2λ． 即在實(shí)線a0、a2(a′2)、a4(a′4)?上各點(diǎn)光程差各為0、λ、2λ?，即為波長的整數(shù)倍．屏上出現(xiàn)亮紋．

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?，即為半波長的奇數(shù)倍，屏上出現(xiàn)暗紋．

總結(jié)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(dá)式：

亮紋 光程差δ=kλ(k=0，1，2?)．

*(4)若學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好，接受能力強(qiáng)可推導(dǎo)屏上亮暗紋的位置公式，否則不進(jìn)行此內(nèi)容． 3．干涉條紋間距與哪些因素有關(guān)．

教師重做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)——波長長的亮紋間距(暗紋間距)大，并展示彩色掛圖．

③L、λ不變，用雙縫距離d不同配件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——d小的亮紋間距(暗紋間距)大．

小結(jié)：(1)實(shí)驗(yàn)可證明(或用上述亮暗紋的位置公式得亮紋間距)Δx=

(2)利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，測(cè)量L、d、Δx可測(cè)單色光的波長．

4．用復(fù)色光源做揚(yáng)氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)．

讓學(xué)生猜測(cè)干涉圖樣，然后教師做演示，讓學(xué)生注意觀察屏上圖樣特征：雙縫S1、S2連線的中垂線與屏相交的中央位置是白色亮縫，而兩側(cè)是彩色條紋，然后展示掛圖以便讓學(xué)生對(duì)圖樣有深刻印象．

(三)課堂小結(jié)

1．托馬斯·揚(yáng)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(shí)驗(yàn)．光的干涉現(xiàn)象微粒說無法解釋，而波動(dòng)說可做出完善解釋，使人們認(rèn)識(shí)到光具有波動(dòng)性．

2．兩個(gè)相干光源發(fā)出的光在屏上某處疊加時(shí)如果同相，光就加強(qiáng)，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(cè)對(duì)稱地分布著明暗相間的各級(jí)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?)．

復(fù)色光則出現(xiàn)彩色條紋．

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3．明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(qiáng)，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(dá)該處的能量比較集中．

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專心6

第二篇：魯科版 選修3-4 51 光的干涉 (教案)

第一節(jié) 光的干涉

三維教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

（1）認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生光干涉的條件；

（2）理解光的干涉條紋形成原理，認(rèn)識(shí)干涉條紋的特征；（3）如何用波動(dòng)說來說明明暗相間的干涉條紋，怎么會(huì)出現(xiàn)時(shí)間上是穩(wěn)定的，空間上存在著。

2、過程與方法

（1）通過觀察實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力；

（2）通過觀察實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察、表述物理現(xiàn)象，概括其規(guī)律特征的能力，學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手的實(shí)踐能力。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

教學(xué)重點(diǎn)：波的干涉條件，相干光源；如何用波動(dòng)說來說明明暗相間的干涉條紋，怎么會(huì)出現(xiàn)時(shí)間上是穩(wěn)定的，空間上存在著。

教學(xué)難點(diǎn)：如何用波動(dòng)說來說明明暗相間的干涉條紋，怎么會(huì)出現(xiàn)時(shí)間上是穩(wěn)定的，空間上存在著；加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔，如何理解“加強(qiáng)”和“減弱”。

1、從紅光到紫光頻率是如何變化的？頻率由誰決定？

?vcc?(??)(?0?)(n?)???0(光從真空進(jìn)入介質(zhì)后波長變小)??vn

（1）從紅光到紫光的頻率關(guān)系為： υ紫 > ??? > υ紅

（2）頻率由光源決定與傳播介質(zhì)無關(guān)。（由光源的發(fā)光方式?jīng)Q定）

2、在真空中，從紅光到紫光波長是如何變化的？

cc???????? ?紅??紫?紅??紫

3、任一單色光從真空進(jìn)入某一介質(zhì)時(shí)，波長、光速、頻率各如何變化？

（1）當(dāng)光從真空進(jìn)入介質(zhì)或從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不發(fā)生變化。即光的的顏色不發(fā)生改變。

（2）當(dāng)光從真空進(jìn)入介質(zhì)后，傳播速度將變小。當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)后，又如何判斷傳播速度的變化？

當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)后，又如何判斷波長的變化？[來源:學(xué)|科|網(wǎng)Z|X|X|K]

例1：已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為θ，則()① 該介質(zhì)對(duì)此單色光的折射率等于1/sinθ B.此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于csinθ倍(c是真空中的光速)C.此單色光在該介質(zhì)中的波長是在真空中的波長的sinθ倍 D.此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中頻率的1/sinθ倍

4、在同一介質(zhì)中，從紅光到紫光波長、速度大小間的關(guān)系如何？（1）在同一種介質(zhì)中，頻率小的傳播速度大。

（2）在同一種介質(zhì)中，頻率小的波長大（這一點(diǎn)與真空中的規(guī)律一樣）。

5、產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是什么？（頻率相同、振動(dòng)方向相同、相差保持恒定）

6、日常生活中為何不易看到光的干涉現(xiàn)象？（對(duì)機(jī)械波來說容易滿足相干條件，對(duì)光來講就困難的多，這與光源的發(fā)光機(jī)理有關(guān)，利用普通光源獲得相干光的方法是把一列光波設(shè)法分成兩部分進(jìn)行疊加發(fā)生干涉）

（7）楊氏雙縫干涉圖樣的特點(diǎn)有那些？（1）單色光為：等間距、明暗相間的條紋。（明暗條紋的寬度相同）

相干最大條件：r2?r1?n?(n?0、1、2...)r2?r1?(2n?1)?/2(n?1、2、3...)相干最小條件：d?L??dr22?(x?)2?L2?r?r?2L2nL?x?ddr12?(x?)2?L2當(dāng)n取1時(shí)x為紋寬2L??x?(r?r)(r?r)?2xd221d 1

（2）相同雙縫時(shí)，頻率越大紋越窄。

（3）白光干涉圖樣為彩色，中央亮紋為白色。注意：與單縫衍射圖樣進(jìn)行對(duì)比區(qū)別。

8、如何解釋白光楊氏雙縫干涉圖樣是彩色的這一現(xiàn)象？如何解釋紫光的楊氏雙縫干涉條紋比紅光窄這一現(xiàn)象？

例1：用紅光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到干涉條紋，在其他條件不變的情況下，改用紫光做實(shí)驗(yàn)，則干涉條紋間距將變_____，如果改用白光做實(shí)驗(yàn)，在屏上將出現(xiàn)_____色條紋。

例2：用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是()A.相鄰干涉條紋之間的距離相等

B.中央明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的2倍

C.屏與雙縫之間距離減小，則屏上條紋間距增大

D.在實(shí)驗(yàn)裝置不變的情況下，紅光的條紋間距小于藍(lán)光的條紋間距

9、薄膜干涉是指哪兩列光波的疊加？（薄膜上下表面的反射光，干涉條紋出現(xiàn)在被照面上）

11、如何理解等厚干涉的“厚”字？

（1）由于膜很薄所以上下表面疊加反射光的光程差為所在處膜厚的2倍。（2）厚度相同各點(diǎn)光程差相同，干涉紋的亮度相同。（同一條紋下方膜的厚度相同）

（3）在膜的一個(gè)表面為平面的前提下，如果紋是等間隔直紋，說明膜的另一表面是平面；如果局部出現(xiàn)彎曲，說明彎曲處面不平。

例1：如圖4-4所示，豎直的肥皂液膜的橫截面，右側(cè)受到一束平行光的照射，關(guān)于肥皂液膜產(chǎn)生干涉條紋的說法正確的是()A.在右側(cè)觀察到的干涉條紋是由光線在肥皂液薄膜左右兩個(gè)表面反射的兩列波迭加生成的 B.在左側(cè)也能觀察到類似的條紋

C.觀察到的條紋可能是黑白相間的也可能是色彩相間的 D.觀察到的條紋可能是水平的也可能是豎直的

11、為什么照相機(jī)的鏡頭常呈淡紫色或藍(lán)色？

為了增加通光量，在鏡頭上鍍上了增透膜的緣故。因?yàn)槿说囊曈X最敏感的色光為綠光，所以增透膜的厚度為綠光的1/4。以增大綠光的透射強(qiáng)度。因?yàn)榧t光與紫光反射強(qiáng)度大，所以鏡頭的顏色常呈淡紫色或藍(lán)色。

例1：市場(chǎng)上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處.這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線.以λ表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為（）A.λ/8 B.λ/4 C.λ/4 D.λ

第三篇：光的干涉教案

光的干涉

【教學(xué)目標(biāo)】

1、知識(shí)與技能：

（1）在學(xué)生已有幾何光學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生回顧人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)發(fā)展過程（2）在復(fù)習(xí)機(jī)械波干涉的基礎(chǔ)上使學(xué)生了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理。

（3）使學(xué)生掌握在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件，并了解其有關(guān)計(jì)算，明確可以利用雙縫干涉的關(guān)系測(cè)定光波的波長。

（4）通過干涉實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)光的干涉現(xiàn)象加深認(rèn)識(shí)。

2、過程與方法

在教學(xué)的主要設(shè)置了兩個(gè)探究的問題

（1）在機(jī)械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識(shí)基礎(chǔ)上，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)掌握光的干涉條件，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件。

（2）小組合作學(xué)習(xí)探究相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距與什么因素有關(guān)。

3、情感態(tài)度價(jià)值觀

培養(yǎng)學(xué)生合作的精神、團(tuán)隊(duì)的意識(shí)和集體的觀念，培養(yǎng)學(xué)生循著科學(xué)家足跡自主探究科學(xué)知識(shí)的能力，從而真正實(shí)現(xiàn)使每個(gè)學(xué)生都得到發(fā)展的目標(biāo)。

【教學(xué)重點(diǎn)】

（1）使學(xué)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(shí)驗(yàn)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(yīng)用這一規(guī)律解決實(shí)際問題 【教學(xué)難點(diǎn)】

(1)對(duì)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(xué)方法】 類比、實(shí)驗(yàn)、分組探究 【教學(xué)工具】

PPT課件、玩具激光光源、光柵（雙縫）【教學(xué)過程】 課題引入：

問一：在日常生活中，我們見到許多光學(xué)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(zhì)到底是什么？ 新課教學(xué)：

一、兩大學(xué)說之爭：

在17世紀(jì)以牛頓為代表的一派認(rèn)為：“光是一種物質(zhì)微粒，在均勻的介質(zhì)中以一定的速度傳播”

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

二、光的干涉：

（一）假設(shè)：光是一種波，則必然會(huì)觀察到波的特有現(xiàn)象。學(xué)生回顧：機(jī)械波的特有現(xiàn)象——干涉

引導(dǎo)：只要能看到光的干涉現(xiàn)象，就能說明光具有波性

（二）實(shí)驗(yàn)探究：

1、我們?cè)鯓硬拍苁箖闪泄庀嘤鰰r(shí)發(fā)生干涉現(xiàn)象？ 演示：兩個(gè)單獨(dú)的激光光源相遇

設(shè)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(xué)史介紹：實(shí)際上很難找到兩個(gè)能相互干涉的光源，一直到1801年英國物理學(xué)家托馬斯·楊在實(shí)驗(yàn)室里成功的觀察到了光的干涉。

2、托馬斯·楊雙縫干涉實(shí)驗(yàn)介紹：

介紹實(shí)驗(yàn)裝置，在擋板上開兩條很窄的狹縫，當(dāng)一束單色光投射到擋板時(shí)，兩條狹縫相當(dāng)于兩個(gè)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(shí)驗(yàn)：雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

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(jié)：光具有波動(dòng)性

引導(dǎo)學(xué)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：中央亮條紋、明暗相間、間距相等的條紋 設(shè)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(shí)，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(dǎo)學(xué)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(guān)？

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(shí)驗(yàn)資料探究：其他條件不變，雙縫間距d減小，Δx如何改變。學(xué)生參閱課本彩圖，通過對(duì)比分析得出結(jié)論。

（2）實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)方法：其他條件不變，雙縫與屏的距離L增大，△X如何變化？ 實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)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(guān)系（3）學(xué)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(hào)筆。

小組探究的結(jié)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(yīng)用： 1測(cè)光的波長（1）小組討論：

你能否根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一測(cè)量某種可見光波長的方案？

（2）學(xué)生代表小結(jié)： 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(shí)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(cè)定及介紹：（光的波長單位往往用納米）學(xué)生閱讀課本表格

小結(jié)：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(cè)出： dL2、白光的干涉現(xiàn)象：

如果用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 媒體展示 【復(fù)習(xí)鞏固】 師生回顧本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容 【課后反思】

1、中央亮條紋為什么是白的來兩側(cè)的為彩色條紋？

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

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(yīng)用：（1）測(cè)波長：??【教學(xué)反思】

本節(jié)課是一堂典型的探究式課堂教學(xué)，教學(xué)中體現(xiàn)了新課程學(xué)習(xí)的理念。教學(xué)中設(shè)置兩個(gè)探究點(diǎn)，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)，探究學(xué)習(xí)的過程中不僅掌握了知識(shí)，更重要的是學(xué)會(huì)了研究問題的方法。在學(xué)習(xí)的過程中興趣盎然，積極主動(dòng)地參與到教學(xué)中，從而培養(yǎng)了學(xué)習(xí)物理的興趣。

不足是：由于上課時(shí)間和器材的限制，實(shí)驗(yàn)探究未能讓學(xué)生主自主研究，而是通過演示替代，另外在學(xué)生觀察了光的干涉實(shí)驗(yàn)后，未能進(jìn)一步追問這一現(xiàn)象說明了什么？基礎(chǔ)差點(diǎn)的同學(xué)可能還不能自主地把現(xiàn)象和波動(dòng)性聯(lián)系上。今后的教學(xué)中就進(jìn)一步注意細(xì)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

第四篇：13.2 光的干涉教案

衡陽縣一中高二物理組

全新課標(biāo)理念，集體智慧結(jié)晶

第二節(jié) 光的干涉

教學(xué)目標(biāo)：

（一）知識(shí)與技能

1、了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理。

2、通過干涉實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象和干涉條紋的特征。

3、使學(xué)生掌握在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(jī)械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識(shí)基礎(chǔ)上，學(xué)生通過自主實(shí)驗(yàn)探究，小組合作學(xué)習(xí)探究掌握光的干涉條件，推理在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

1、通過“楊氏雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，滲透科學(xué)家認(rèn)識(shí)事物的物理思維方法。

2、培養(yǎng)學(xué)生循著科學(xué)家足跡自主探究科學(xué)知識(shí)的能力，從而真正實(shí)現(xiàn)使每個(gè)學(xué)生都得到發(fā)展的目標(biāo)。教學(xué)重點(diǎn)：

1、使學(xué)生知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件，認(rèn)識(shí)干涉圖樣的特征。

2、理解雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的條件。教學(xué)難點(diǎn)：

對(duì)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(dòng)說來說明明暗相間的干涉條紋，在時(shí)間上是穩(wěn)定的，空間上存在著加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔，如何理解“加強(qiáng)”和“減弱”。教學(xué)方法：

類比法、實(shí)驗(yàn)法、分組探究法 教學(xué)用具：

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

（一）引入新課 衡陽縣一中高二物理組

全新課標(biāo)理念，集體智慧結(jié)晶

在日常生活中，我們見到許多光學(xué)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(zhì)到底是什么？

（二）新課教學(xué)

1、兩大學(xué)說之爭

在17世紀(jì)以牛頓為代表的一派認(rèn)為：“光是一種物質(zhì)微粒，在均勻的介質(zhì)中以一定的速度傳播”

以惠更斯為代表的一派認(rèn)為：“光是在空間傳播的某種波”

2、光的干涉

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

3、光的干涉現(xiàn)象——楊氏干涉實(shí)驗(yàn)．

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

學(xué)生回答：會(huì)看到有些地方亮有些地方暗（2）楊氏實(shí)驗(yàn)

1801年英國物理學(xué)家托馬斯·楊在實(shí)驗(yàn)室里成功的觀察到光的干涉現(xiàn)象。請(qǐng)大家參照楊氏實(shí)驗(yàn)利用身邊的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并注意實(shí)驗(yàn)中看到的現(xiàn)象。（3）學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究

學(xué)生觀察到圖樣的特點(diǎn)：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(jié)：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(qiáng)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(huì)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(biāo)理念，集體智慧結(jié)晶

由于S1和S2發(fā)出的兩列波到達(dá)P0點(diǎn)的路程一樣，所以這兩列波的波峰或波谷同時(shí)到達(dá)P0點(diǎn)。這兩列波總是波峰與波峰疊加、波谷與波谷疊加，他們?cè)赑0點(diǎn)相互加強(qiáng)，因此在P0這里出現(xiàn)了一個(gè)亮條紋。

其他點(diǎn)情況如何呢？ ［投影圖］

P1點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)什么樣的條紋？

分析：因?yàn)閭z列波到達(dá)P1的路程差為λ，所以這兩列波的波峰或波谷同時(shí)到達(dá)P1點(diǎn)，他們?cè)赑0點(diǎn)相互加強(qiáng)，因此在P0點(diǎn)出現(xiàn)了一個(gè)亮條紋。

同理：在P1點(diǎn)的上方還可以找到Δ2=|S1P2-S2P2|=2λ的P2點(diǎn)，Δ3=|S1P3-S2P3|= 3λ的P3點(diǎn)，Δn=|S1Pn-S2Pn|=nλ的Pn點(diǎn)，它們對(duì)應(yīng)產(chǎn)生第2、3、4?條明條紋，還有明條紋的地方嗎？在P點(diǎn)下方，與P1、P2等關(guān)于P0對(duì)稱的點(diǎn)也應(yīng)是明條紋。

［投影下圖］那么S1、S2發(fā)出的光在Q1點(diǎn)疊加又該如何呢？

分析：在Q1點(diǎn)倆列波的波程差是λ/2,是波峰與波谷相遇,振動(dòng)步調(diào)剛好相反,所以是暗條紋。

衡陽縣一中高二物理組

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總結(jié)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(dá)式：

亮紋

光程差δ=kλ(k=0，1，2?)． 暗紋：光程差??(2k?1)

（三）課堂小結(jié)

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(shí)驗(yàn)。光的干涉現(xiàn)象用微粒說無法解釋，而波動(dòng)說可做出完善解釋，使人們認(rèn)識(shí)到光具有波動(dòng)性。

2、兩個(gè)相干光源發(fā)出的光在屏上某處疊加時(shí)如果同相光，光就加強(qiáng)，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(cè)對(duì)稱地分布著明暗相間的各級(jí)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(xí)”中的題目。

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

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

第五篇：13.2光的干涉教案[最終版]

13.2光的干涉教案

【教學(xué)目標(biāo)】

1、知識(shí)與技能：

（1）在復(fù)習(xí)機(jī)械波干涉的基礎(chǔ)上使學(xué)生了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理。

（2）通過干涉實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象和干涉條紋的特征（3）使學(xué)生掌握在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(jī)械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識(shí)基礎(chǔ)上，學(xué)生通過自主實(shí)驗(yàn)探究，小組合作學(xué)習(xí)探究掌握光的干涉條件，推理在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力．

3、情感態(tài)度價(jià)值觀

(1)通過“楊氏雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，滲透科學(xué)家認(rèn)識(shí)事物的物理思維方法．

(2)培養(yǎng)學(xué)生循著科學(xué)家足跡自主探究科學(xué)知識(shí)的能力，從而真正實(shí)現(xiàn)使每個(gè)學(xué)生都得到發(fā)展的目標(biāo)。

【教學(xué)重點(diǎn)】

（1）使學(xué)生知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件，認(rèn)識(shí)干涉圖樣的特征。（2）理解雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的條件 【教學(xué)難點(diǎn)】

對(duì)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(dòng)說來說明明暗相間的干涉條紋，在時(shí)間上是穩(wěn)定的，空間上存在著加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔，如何理解“加強(qiáng)”和“減弱”．

【教學(xué)方法】 類比、實(shí)驗(yàn)、分組探究 【教學(xué)工具】

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

在日常生活中，我們見到許多光學(xué)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(zhì)到底是什么？ 新課教學(xué)：

一、兩大學(xué)說之爭：

在17世紀(jì)以牛頓為代表的一派認(rèn)為：“光是一種物質(zhì)微粒，在均勻的介質(zhì)中以一定的速度傳播”

以惠更斯為代表的一派認(rèn)為：“光是在空間傳播的某種波”

二、光的干涉：

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

學(xué)生回顧：機(jī)械波的特有現(xiàn)象——干涉（學(xué)生完成學(xué)案上的知識(shí)回顧）學(xué)生點(diǎn)評(píng)(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)

1．光的干涉現(xiàn)象——揚(yáng)氏干涉實(shí)驗(yàn)．

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

學(xué)生回答：會(huì)看到有些地方亮有些地方暗 板書：光的干涉(2)揚(yáng)氏實(shí)驗(yàn)．

1801年英國物理學(xué)家托馬斯·揚(yáng)在實(shí)驗(yàn)室里成功的觀察到光的干涉現(xiàn)象。請(qǐng)大家?guī)е鴮W(xué)案上的問題看課本，請(qǐng)學(xué)生回答學(xué)案上的問題。請(qǐng)大家參照楊氏實(shí)驗(yàn)利用身邊的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 問:你們看到什么現(xiàn)象？（3）學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究：

學(xué)生回答圖樣的特點(diǎn)：(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(qiáng)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(huì)出現(xiàn)亮條紋？

2．運(yùn)用波動(dòng)理論進(jìn)行分析．

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

過渡：該同學(xué)回答得很好，請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)研究其它亮條紋。間隔一會(huì)兒，請(qǐng)學(xué)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(duì)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(xué)生在圖上分析。

總結(jié)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(dá)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(xué)生猜測(cè)干涉圖樣，然后課后試驗(yàn)

(三)課堂小結(jié)

1．托馬斯·揚(yáng)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(shí)驗(yàn)．光的干涉現(xiàn)象微粒說無法解釋，而波動(dòng)說可做出完善解釋，使人們認(rèn)識(shí)到光具有波動(dòng)性．

2．兩個(gè)相干光源發(fā)出的光在屏上某處疊加時(shí)如果同相，光就加強(qiáng)，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(cè)對(duì)稱地分布著明暗相間的各級(jí)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(fù)色光則出現(xiàn)彩色條紋。