第一篇：高3物理《光的干涉》教學設(shè)計

第一節(jié)

光的干涉

一、學習目標

1．認識光的干涉現(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，認識干涉條紋的特征．

3．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．

4．通過“揚氏雙縫干涉”實驗的學習，滲透科學家認識事物科學的物理思維方法．

二、重點、難點分析

1．波的干涉條件，相干光源． 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”．

3．培養(yǎng)學生觀察、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、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，為分析干涉所做的幻燈片；或電腦及干涉現(xiàn)象示意的動畫軟件．

四、主要教學過程

（一）引入

由機械波的干涉現(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產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象？

讓學生回答，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)象需是相干波源．

（二）教學過程設(shè)計

1．光的干涉現(xiàn)象——揚氏干涉實驗．

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

演示兩個通有同頻率交流電單絲燈泡（或蠟燭）作為兩個光源，移動屏與它們之間的距離，屏幕上看不到明暗相間的現(xiàn)象．

實驗結(jié)果表明：兩個獨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．認識事物不是一帆風順的．實驗的不成功是光無波動性？還是實驗設(shè)計有錯誤，沒有滿足相干條件？

（2）楊氏實驗．

①介紹英國物理學家托馬斯·楊．如何認識光，如何獲得相干光源——展示楊氏實驗掛圖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(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行演示，然后改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，更為清晰的明暗相同的圖樣．

展示雙縫干涉圖樣，讓學生注意觀察圖樣，回答圖樣的特點：（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．

（1）演示兩列頻率相同、振動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行演示；或用編制好的軟件在電腦上進行演示．

注意分析兩列波傳播經(jīng)同一位置時此點的振動情況．

①仍在某一平衡位置附近往復(fù)振動，位移隨時間而改變．

②兩列波同相振幅變大，說明此點振動加強了；兩列波反相振幅減小，說明此點振動減弱了．

強調(diào)波形圖是各個質(zhì)點在同一時刻位移的包絡(luò)線，演示波在傳播時，波峰波谷的移動情況．

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

操作：

波谷行進的位置；然后再演示兩列波S1、S2獨立傳播每隔

②幻燈片數(shù)量準備多一些，波峰、波谷向前推進速度要慢，若用電腦波行進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點；而峰谷相遇位置均是消弱點．

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

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

⑤其次再分析遠離中垂線上的點又是加強區(qū)域??

小結(jié)：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．結(jié)合干涉掛圖反映在屏幕上：同相加強光能量較強——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．

①實線a0上各點，S1、S2發(fā)出光波到達線上某點的光程差δ=0．

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

②虛線a1（a＇1）上各點，S1、S2發(fā)出光波到達線上某點的光程

虛線a3（a＇3）上各點，S1、S2發(fā)出光波到達該線上某點的光程

??

即在虛線上a1（a＇1），a3（a＇3）?上各點的光程差各為

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式：

亮紋光程差δ=kλ（k=0，1，2?）．

（4）若學生數(shù)學基礎(chǔ)好，接受能力強可推導(dǎo)屏上亮暗紋的位置公式，否則不進行此內(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，并展示彩色掛圖．

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

小結(jié)：（1）實驗可證明（或用上述亮暗紋的位置公式得亮紋間距）

（2）利用雙縫干涉實驗，測量L、d、△x可測單色光的波長． 4．用復(fù)色光源做揚氏雙縫干涉實驗．

讓學生猜測干涉圖樣，然后教師做演示，讓學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生對圖樣有深刻印象．

（三）課堂小結(jié)

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(cè)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?）．

復(fù)色光則出現(xiàn)彩色條紋．

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，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．

第二篇：初中物理光的色散教學設(shè)計

教學設(shè)計

光的色散

【教析分析】

教材的特點、地位和作用

本節(jié)教材是物理光學部分的首節(jié)內(nèi)容，主要包括三個內(nèi)容：光的色散、色光混合與顏料的混合的對比和光具有能量。教材內(nèi)容編排體現(xiàn)了兩個特點：一是突出了“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課程理念。二是強調(diào)了研究自然現(xiàn)象的基本方法——觀察和實驗。

【學情分析】

學生通過聲現(xiàn)象和光現(xiàn)象兩章的學習，已經(jīng)初步探索新知的能力和探究過程的體驗，具備了一定的實驗?zāi)芰退伎加懻摰牧晳T，但對光現(xiàn)象的認知比較浮淺，學生去探究過程中遇到的困難主要有如何設(shè)計實驗探究，實驗時對儀器的使用和調(diào)整及實驗條件的控制等，教師要適時指導(dǎo)。課程標準要求 【教學目標】 1．知識與技能

●初步了解太陽光譜。

●了解色散現(xiàn)象。知道色光的的三原色跟顏料的三原色是不同。●知道光具有能量。2．過程與方法

●探究光的混合和顏料的混合，獲得有關(guān)的知識，體驗探究的過程和方法。3．情感態(tài)度與價值觀

●通過觀察、試驗以及探究的學習活動，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度?！襁M一步探求顏色之謎的興趣，使學生領(lǐng)略色彩世界的繽紛多彩，感受到熱愛自然，親近自然的美好情感，為后續(xù)學習打基礎(chǔ)。

●通過探究性物理學習活動，使學生獲得成功的愉悅，樂于參與物理學習活動?！窘虒W重難點】

重點：光的色散和色光的混合的探究。難點：光的色散的探究?！窘虒W方法】

探究法、實驗法、講練法、歸納法 【教學器材】

三棱鏡、光源、投影器、光屏、紅、綠、藍玻璃紙、紅、綠、藍蠟光紙、電筒等。【教學過程】

一、復(fù)習引入

1.什么是光的折射？為什么會“潭清疑水淺”？

2.雨過天晴，一條美麗的弧光帶懸掛在天空，十分壯觀。彩虹是怎樣產(chǎn)生的？

二、講授新課

（一）光的色散

師：太陽光是白色的，是最單純顏色，白色光是單色光不能分解，那么是否是單色光呢？而彩虹為什么是五顏六色的？

猜 想：太陽光可能是由多種色光組成的？

設(shè)計實驗：引導(dǎo)學生利用身邊的或課桌上的實驗器材，設(shè)計一個實驗方案來證明猜想是否正確，比較各組的實驗方案，并進行修正。

進行實驗：學生根據(jù)修正的實驗方案進行實驗，教師巡回指導(dǎo)，并提醒學生觀察各種色光的排列次序。

歸納結(jié)論：白光是由紅、橙、黃、綠、靛、藍、紫七種色光混合組成的。

評估交流：學生反思，檢查思路和具體措施，發(fā)現(xiàn)錯誤和疏漏；同時引導(dǎo)學生分 析彩虹的色光組成； 注意：

①若無三棱鏡可自制水棱鏡或冰棱鏡替代。

②若遇到陰天或陽光不夠強烈的情況，也可在室內(nèi)用日光燈、大功率白熾燈或投影器射出的光束代替陽光作為實驗光源進行光的色散實驗。

③當光屏與棱鏡的距離變小時，光譜帶的亮度提高，但光譜的范圍卻變得狹窄一些，所觀察的各種色光紀念在一起，不夠清晰；如果距離調(diào)大一些，則光譜帶可展寬一些，各種色光分開得清晰一點，但整個圖樣的亮度變暗，一般以相距40cm左右為宜。

（二）色光的混合

觀察現(xiàn)象：透過紅色玻璃紙觀察圖片或周圍的景物，再換用其它顏色的玻璃紙進行觀察。

提出問題：你所看到的還是原來的顏色嗎？

猜 想：當白光通過紅色（藍色或綠色）玻璃紙時，你會看到什么現(xiàn)象？

驗證猜想：①、請用不同顏色的玻璃紙蒙在電筒上，并照射到屏幕上，觀察所看到的顏色。②、請把紅、綠、藍任意色兩種色光混合射到白紙上，相互重疊區(qū)域是什么顏色？把觀察結(jié)果填入表格中。信息快遞：學生閱讀三原色的概念。

（三）物體的顏色 歸納結(jié)論：

①、透明體只能透過與其顏色相同的色光。②、不同的色光混合能產(chǎn)生其它顏色。

注意：透明體透過與其顏色相同色光的實驗中，光源本身的亮度和發(fā)出的光束與白光的接近程度，亮度越高，光色越接近于白光，效果越好；所用玻璃紙顏色要純正，條件允許時，最好采用專業(yè)攝影濾色鏡。

透明物體的顏色由通過它的色光決定。[演示]

透過三棱鏡的光照到紅紙上，有紅光的區(qū)域發(fā)紅光其他地方不發(fā)光

不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。光的三原色：紅、綠、藍

顏料的混合，顏料的三原色：紅、黃、藍

首先請班上同學討論繪畫的調(diào)色問題，然后指導(dǎo)學生完成顏料三原色的混合，得出結(jié)論；閱讀信息快遞；對比色光和顏料混合的區(qū)別，并學會用對比法研究物理問題的方法。

5、關(guān)于“光具有能量”的教學

讓學生觀察教材中的插圖，討論范例中光照射產(chǎn)生的變化，使學生聯(lián)想到光具有能量，并有能量轉(zhuǎn)化的初步意識；閱讀P78頁信息庫中關(guān)于太陽能的閱讀材料。

四、小結(jié)

引導(dǎo)學生閱讀P76頁信息庫1、2、3部分內(nèi)容對本節(jié)內(nèi)容進行小結(jié)。

五、課堂練習

1、英國物理學家牛頓的__________實驗說明了白光不是單色光，它是由

七種色光混合而成的，傳播方向改變最大的是__________色光。

2、__________________________叫光源，光源可分為 _________和___________。

3、色光的三原色是_________ __________ ___________顏料的三原色是________ ________ __________色光混合與顏料混合的規(guī)律_________(“相同”或“不同”)

4、透明體的顏色是由__________決定的，白色光通過綠色玻璃照在綠色的樹葉上，樹葉上呈__________色，照在小白兔身上，小白兔呈__________色，小白兔的紅眼睛呈_______色.5、根據(jù)信息庫中的色光混合原理圖回答：如將紅色光與青色光混合，會是什么光？

六、作業(yè)輔導(dǎo)和批改

1、作業(yè)指導(dǎo)：

實踐活動：①建議學生繪制表格，列舉各濾色鏡的種類、作用，拍攝效果等。實踐活動：③提示學生人工造虹時，應(yīng)使水霧細小，且背光觀察。

2、批改：

不要只注重結(jié)果的評價，也要注重學生進行活動時過程與方法、態(tài)度與情感等的評價。

【教學后記】

第三篇：物理光的傳播教學反思

《光的傳播》這節(jié)課的教學內(nèi)容比較簡單，重點是讓學生在探究活動中獲得觀察能力、分析能力、總結(jié)歸納能力的培養(yǎng)。下面是小編為大家收集的物理光的傳播教學反思，望大家喜歡。

物理光的傳播教學反思范文一

光的傳播是光現(xiàn)象的第一節(jié)課，學生對光已有比較感性的認識，這節(jié)課要讓學生理解光傳播的路徑，也就是光沿直線傳播的，以及其相關(guān)應(yīng)用的例子。這節(jié)課我從聽到聲音的三個條件，即聲源、介質(zhì)傳播、人耳，從而引出看到光，必須先要有光源，光線傳播到眼睛，進而舉出一些光源的物體，并強調(diào)是自身會發(fā)光，而人的眼睛就不是光源了，讓學生理解了光源的概念并學會舉例后，接著講光的直線傳播，對光在空氣中、水中、固體中分別做了演示實驗，并舉出關(guān)于利用光沿直線傳播的例子。整節(jié)課基本算是順暢，有些實驗效果非常明顯，例如用果凍演示光在固體中的傳播，該強調(diào)的地方也做重點強調(diào)，如光的傳播不需要介質(zhì)，整節(jié)課沒有存在大的問題?？平M長吳老師和科組羅老師聽了我的課后，給我提了一些建議。

一、部分實驗效果不好。

如演示光在空氣中傳播時，讓光線從黑色的板表面通過，事實上能很清楚地看到光在空氣中演直線傳播，但是學生誤認為光在板上沿直線傳播，雖然實現(xiàn)現(xiàn)象明顯，但是學生產(chǎn)生了誤解。所以需要改為噴霧或煙來做實驗。演示光在水中的傳播路徑時，實驗現(xiàn)象不夠明顯，學生沒辦法完全看到。這兩個實驗都需要改進。

二、需注意細節(jié)方面。

當舉出月亮不是光源的時候，學生都會說出是月亮是反射太陽光的，不是自己發(fā)光的，而我沒有再進行詳細講解一次，因此程度較低的學生可能還沒辦法理解，對于有些問題，不能認為學生會回答那就是懂了，其實還有很多學生似懂非懂，要再講解一次。

做筆記要詳細，對于光沿直線傳播的例子，講完后沒有在黑板上板書出來，因此在小結(jié)的時候，學生還是很難回答出來，因此筆記一定要詳細，即使有些學生沒辦法完全理解，也能記住一些。

板書時，因為黑板地方不夠，而又要留一些地方畫圖，字寫得不夠大，可能有些學生沒辦法看到，教室里光線太暗，我也忘記了開燈，這些雖然是很小的細節(jié)，但是會造成學生聽課的整理情況和課堂的學習效率，這也是要注意的地方。

在畫光線時，因為一時找不到尺子，就徒手畫，這是教學上的一個失誤，給學生起了不好的示范作用，光線必須用尺子來畫，讓學生有這個意識，還要多加強調(diào)。

三、加強引導(dǎo)學生的能力

課堂引導(dǎo)學生回答問題的時候，不能提出太難的問題，一些問題注意分步提

出，降低難度。這節(jié)課在提出人在太陽下，從上午到下午影子怎樣變化時，學生一時回答不上來，如果換成先問上午到中午，太陽逐漸升高，影子怎樣變化，學生憑生活常識，應(yīng)該可以回答出來。一些較難的題目，要分步提出，逐漸引導(dǎo)，并且留給學生足夠思考的時間。

根據(jù)兩個聽課老師給我提出的建議以及要注意的細節(jié)問題，我思考了造成本節(jié)課一些失誤的原因，考慮問題還不夠周到，忽略一下細節(jié)的問題，本來要帶尺子的，因為一時忘記，課堂上沒及時解決，也沒強調(diào)學生要用尺子畫光線，所以上課前必須做好充分的準備，一些細節(jié)的東西要反復(fù)檢查。另一方面，或許是新教師的通病，對一節(jié)課計劃的內(nèi)容，想在一節(jié)課就完成教學任務(wù)，有時備課的內(nèi)容跟上課時會有一些出入，比如講多了某方面的內(nèi)容，可能完成教學計劃時間會緊一些，又怕一些內(nèi)容拖著，便有趕課的現(xiàn)象，因此對一些問題的講解就不夠詳細，造成學生對該問題處于似懂非懂的狀態(tài)，學生不能充分理解，對該知識點就沒辦法完全掌握，從而影響教學效果，這一方面也是新教師經(jīng)驗不足造成的，需要逐步加強課堂的調(diào)控能力和隨機應(yīng)變能力，講不完的內(nèi)容留著下節(jié)課再講，關(guān)鍵在于學生是否能徹底理解，這一方面的能力我需要逐漸加強。另外，我覺得自己目前做得還不夠的是對學生的掌控和了解的能力，在課堂上，必須對學生對該節(jié)課知識的掌握情況有個了解，才能做到心中有數(shù)，學生哪個知識點還不能完全理解的，下節(jié)課才能做補充，所以要做到心中有數(shù)，要不然不了解學生是否能掌握課堂所講的內(nèi)容，心中沒底，教學質(zhì)量將會降低，因此在課堂練習的時候，要仔細檢查學生做題的情況，及時查漏補缺。

物理光的傳播教學反思范文二

《光的傳播》這節(jié)課的教學內(nèi)容比較簡單，重點是讓學生在探究活動中獲得觀察能力、分析能力、總結(jié)歸納能力的培養(yǎng)。根據(jù)這一點，我在設(shè)計這節(jié)課時讓學生觀察老師演示實驗并親自動手做實驗，從實驗現(xiàn)象中得出結(jié)論。因為我們知道“光在空氣中、水中以及玻璃等透明介質(zhì)中沿直線傳播”的實驗不僅操作簡單，而且現(xiàn)象也很明顯，如果進行探究實驗的話，很多學生都能清楚地觀察到實驗現(xiàn)象，很容易達到探究的目的。小孔成像的實驗可以事先布置學生做好準備，課堂上分組實驗，教師在整個實驗過程中，對學生及時指導(dǎo)，明確的指出觀察什么。否則學生不知道自己應(yīng)該怎么做也不知道應(yīng)該觀察哪里，然后由學生自己輔以作圖分析小孔成像的原理、性質(zhì)、特點，最后再引導(dǎo)學生討論光沿直線傳播在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的其它實例，充分體現(xiàn)從生活走向物理、從物理走向社會的特點。

由這節(jié)課我也總結(jié)了一下在物理概念、規(guī)律的教學中應(yīng)該注意的問題：要遵循學生的認知過程，運用實驗、有效的提問、引導(dǎo)和討論等策略，將學生帶入物理情景，啟發(fā)學生積極思考，激起學生的探知欲望，引導(dǎo)學生探索。同時輔以相關(guān)課件如：日食、月食的形成。最后指導(dǎo)學生對生活中的有關(guān)物理現(xiàn)象進行分類和歸納，總結(jié)出相關(guān)聯(lián)的物理知識，得出物理概念和規(guī)律，實現(xiàn)從生活走向物理的認識過程。

物理光的傳播教學反思范文三

在以往的教學中總是首先介紹“自身能發(fā)光的物體叫做光源”然后再讓學生結(jié)合圖找出各種光源，區(qū)分出不同的類別，引出自然光源和人造光源的概念，整節(jié)課為概念教學而教學，學生學得扎扎實實，但卻沒有達到培養(yǎng)學生的探究興趣、思維能力的目的。

我在這節(jié)課教學時，注重了以下三點：

一是創(chuàng)設(shè)探究的情境，激發(fā)探究的欲望。如在課的導(dǎo)入部分，教師為學生首先創(chuàng)設(shè)了一個黑暗的環(huán)境，由于違背了常規(guī)，學生的好奇心一下就被調(diào)動了起來，注意力集中到光的研究上來。

二是注重了學生的動手能力的培養(yǎng)。如在認識光源時，教師讓學生想辦法用課前準備好的各種發(fā)光的物體把教室照亮，比如點亮蠟燭，手電筒，火柴等，讓學生在動手活動中體會到光源的作用，引發(fā)學生對光的研究興趣。又如在研究光的直線傳播時，讓學生親自反復(fù)實驗比較如何讓手電筒的光通過硬紙板的孔照射到墻上。

三是注重培養(yǎng)學生的思維能力。如在教學中開展頭腦風暴啟發(fā)學生尋找生活中的光源，這有利于激發(fā)學生的發(fā)散思維，極大的提高學生的學習積極性。

同時，我以培養(yǎng)學生的探究興趣和創(chuàng)新思維能力為重點，淡化了知識，讓學生在感知——尋找——辨析中認識光源。

在課的導(dǎo)入部分，我首先把教室中的窗簾拉上，并關(guān)閉了所有的光源，創(chuàng)設(shè)了一個黑暗的環(huán)境，讓學生在黑暗中摸索著進入教室，由于違背了常規(guī)，學生的好奇心一下就被調(diào)動了起來，注意力集中到“光”的研究上來。這時自然引導(dǎo)學生想各種方法使教室亮起來，“拉開窗簾，讓太陽光進來”，“打開燈，讓燈光照亮教室”。學生一下就感知到了光源。教師再適時的讓學生想辦法用課前準備好的各種發(fā)光的物體把教室照亮，比如點亮蠟燭，手電筒，火柴等，讓學生在動手活動中充分感知到光源的作用。

然后教師運用頭腦風暴指導(dǎo)學生發(fā)散思維尋找出生活中的各種光源，這樣做第一是對光源概念的掌握進行反饋，第二對學生能夠進行發(fā)散思維的訓(xùn)練。這時學生的思維一下子如開閘的洪水涌了出來，“火把、燈籠、電視、手機、電腦、螢火蟲、熒光燈、激光……”學生們爭先找到了幾十種的光源。

最后教師借助評價方式激勵學生不斷尋找、發(fā)現(xiàn)光源并排除非光源。月亮、鏡子等物體在學生的分辨中一下被排除，對光源已有清晰的認識。

回顧整節(jié)課教學設(shè)計，知識教學不再是教學的重點，但學生對生活中的光源卻清晰可見。

第四篇：光的干涉教學設(shè)計

篇一：光的干涉教學設(shè)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(nèi)容分析】 1.教材的地位和作用

本節(jié)的主要內(nèi)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(chǔ)。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(nèi)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(yīng)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(yīng)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(jié)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(jié)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(chǔ)

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(guān)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(gòu)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(dǎo)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(yīng)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(guān)心生活中的問題，并應(yīng)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(shè)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(diào)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(jié)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(dǎo)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(shè)出情景，由學生主動發(fā)現(xiàn)并提出問題，并在教師的引導(dǎo)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(guān)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(jié)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(zhì)。

（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(dǎo)

“授人以魚，供一飯之需；授人以漁，則終身受用?！苯谭ǖ膶嵸|(zhì)是學法，教學過程實質(zhì)上時學生的學習過程，教學設(shè)計實質(zhì)是學生學習方法的設(shè)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(jié)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(dǎo)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(fù)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(yīng)用。4.教學媒體設(shè)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(chǔ)上引導(dǎo)學生回顧人類對光的本性的認識發(fā)展過程

（2）在復(fù)習機械波干涉的基礎(chǔ)上使學生了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實驗的設(shè)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(guān)計算，明確可以利用雙縫干涉的關(guān)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(shè)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(chǔ)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(guān)。

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(yīng)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(zhì)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(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(shè)：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(dǎo)：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(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(jié)：光具有波動性

引導(dǎo)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(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，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(dǎo)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(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(jié)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(guān)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(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測光的波長

（1）小組討論：

你能否根據(jù)所學的知識，設(shè)計一測量某種可見光波長的方案？

（2）學生代表小結(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(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(fù)習鞏固】

師生回顧本節(jié)重點內(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】

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(shè)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(chǔ)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(shè)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(guān)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(zhì)的界面時，要發(fā)生反射．在解釋反射現(xiàn)象時，只要假設(shè)光的微粒在與介質(zhì)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(jié)論．

（二）光的波動說

關(guān)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(zhì)中傳播過程，而不是像微粒說所設(shè)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(dǎo)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?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(diào)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(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(shè)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(jié)：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(dǎo)學生繼續(xù)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式： 亮紋光程差δ=kλ（k=0，1，2?）．

典型例題——關(guān)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(xùn)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(guān)．（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(shè)計

選修3-4 第5-1節(jié)《光的干涉》教學設(shè)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(yīng)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(jié)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(fù)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(zhì)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(dǎo)）

設(shè)問：b點位于什么位置呢？ 學生答：略

（教師進一步引導(dǎo)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(diào)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(jié)果；強調(diào)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(shè)問1：預(yù)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(shè)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(jié)：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(shè)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(guān)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(yīng)可得到預(yù)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(shè)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(diào)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(dǎo)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(shè)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(shè)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(shè)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(jié)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(shè)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(yīng)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(dǎo)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(chǔ))本題在教師的指導(dǎo)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(jié)、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(cè)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(shè)計

1．課本練習1、2、3并預(yù)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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