2020-2021学年高中物理-第十三章-光-3-光的干涉教案2-新人教版选修3-4.doc

2020-2021学年高中物理 第十三章 光 3 光的干涉教案2 新人教版选修3-4

2020-2021学年高中物理 第十三章 光 3 光的干涉教案2 新人教版选修3-4

年级：
姓名：

- 7 -

光的干涉
教材分析
本节主要介绍杨氏双缝实验的装置和条纹特征。通过回顾机械波的干涉知识，迁移到光的干涉现象分析中，降低认知难度，让学生对光的干涉过程有更为感性和具体的理解，进一步加深学生对光的波动性的认识。
教学目标
知识与技能
 观察光的干涉现象
‚ 定性分析影响干涉条纹间距的因素
ƒ 理解出现明、暗条纹的条件
过程与方法
 将机械波的干涉知识顺畅迁移到光的干涉现象分析中
‚ 利用控制变量法，定性分析影响干涉条纹间距的因素
情感、态度与价值观
 在实验中，培养学生的动手能力和观察能力，并能依据实验现象进行相关分析
‚ 体会探究的快乐，让学生认识到生活中常见的光的干涉现象，激发学习物理的热情
教学重点与难点
重点：影响干涉条纹间距的因素
难点：理解出现明、暗条纹的条件
教学设计
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
通过回顾历史上对光本质的讨论，引出问题“光究竟是不是一种波？”
图片展示，反映光的干涉现象，说明光的确是一种波。本节开始讨论光的干涉。

学生观察、思考。

以身边常见的干涉现象吸引学生，激发学生学习热情。
新课教学
一、 知识回顾
教师提问：
干涉是___所特有的现象？
‚机械波干涉的现象是？
ƒ机械波干涉现象产生的条件是？

呈现问题：
机械波相干要满足上述条件，那光如果要发生干涉现象，是否也需要满足以上条件？
提示：获得相干光源，是研究光的干涉现象的关键所在。

一、 杨氏双缝干涉实验
1、 介绍实验装置
实验装置图讲解，通过分析装置，得出获得相干光的条件。

2、 总结相干光的条件
频率相同
‚振动方向相同
ƒ初相为零（或相位差恒定）

3、 分析杨氏双缝干涉图样特点
装置参数介绍
通过图片，介绍装置参数：双缝间距d，双缝到接收屏的距离l；动态展示复色光和单色光照射下的图样。

呈现问题：
双缝间距d，双缝到接收屏的距离l会如何影响条纹变化？
对于同样的装置，不同的单色光为何呈现不同的条纹宽度？

‚图样特点分析
探究活动1：
相同光源下，双缝距离d不变，增大双缝到屏的距离l，观察干涉图样的变化。

探究活动2：
相同光源下，双缝到屏的距离l不变，增大双缝距离d，观察干涉图样的变化。

探究活动3：
在双缝距离d不变，双缝到屏的距离l不变，观察不同光源下，干涉图样的变化。

呈现问题：
通过实验探究，双缝距离d，双缝到屏的距离l，以及入射光波波长λ，是如何影响条纹宽度∆x的？

教师点评，鼓励，做总体概括：
1、中央是明纹
2、明暗相间的等间距（∆x）条纹
3、

ƒ理论分析条纹特点
呈现问题：
对于杨氏双缝装置，为何会呈现这样的条纹特点？
教师结合装置图片，说明由单缝处传播到双缝处的光振动状态完全一致，形成相干光源；在接收屏处相遇，是振动叠加的加强还是振动叠加的减弱，取决于两束光到接收屏的距离差（即光程差）。
结合前面机械波相干叠加的知识，当两束光的光程差，得到的是振动加强区，形成亮条纹；当两束光的光程差，得到的是振动减弱区，形成暗条纹。

随堂练习
1、由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象，这是因为（ ）
A、两个光源发出光的频率相同 B、两个光源发出光的强度不同
C、两个光源的光速不同
D、这两个光源是彼此独立的，不是相干光源

2、（2015 课标1 34（1））在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距∆x1与绿光的干涉条纹间距∆x2相比，∆x1 ____∆x2（ 填 “>”、“=” 或 “<” ）

3、如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（ ）
A、增大S1与S2的间距 B、减小双缝屏到光屏的距离
C、将绿光换为红光 D、将绿光换为紫光

教师点评、鼓励。

教师小结提问：
我们这节课主要讨论的问题是？

布置课后作业：
奇趣探究活动——
1、除了杨氏双缝的“分波阵面”法可以获得相干光，还有什么方法可以获得相干光？
2、光的干涉现象大致可分成几类？
3、日常生活中，光的干涉现象有何应用？
教师引导、提示。

学生回答：
“波 ”。
‚形成稳定的振动加强区和减弱区。
ƒ频率相同；振动方向相同；相位差恒定。

学生跟随教师观察、思考。通过分析装置特点，总结获得相干光的条件。

仔细观察动态图样，比较不同色光下，图样的异同点。

学生分组实验，讨论，探究相同光源下，d和l对图样的影响。

教师操作双缝干涉仪，学生观察复色光和不同单色光下的干涉图样，并分析讨论。

学生总结回答

学生认真思考、聆听，并积极参与教师引领的分析过程；认真做好笔记，巩固本节知识点。

学生回答：
1、 D
2、 >
3、 C

学生回答：
相干光的条件
‚杨氏双缝干涉的图样特征

学生课后观看教师微课、查阅相关资料。

让学生回顾机械波的相干知识，同时顺畅将知识迁移到光的干涉学习中来。

通过装置介绍，让学生了解前人不断尝试、勇于探索的科学精神。并根据前面所学知识，让学生做出合理的外推，提高学生举一反三、正确迁移知识的能力。

用激光笔为光源，用刀片在纸片上刻画不同距离d的狭缝作为双缝；材料容易准备，观察直观。降低学生调节仪器的难度。

培养学生归纳总结的能力。

系统归纳杨氏双缝装置的原理和图样特征，便于学生理顺内容，由直观感受上升为理论分析，并为下一节的深入学习做好铺垫。

所选题目为基础题，难度较低，可以巩固课堂所学内容，并提升学生学习的自信心。

强化记忆，抓住课堂核心内容。

提升学生探索意识，促进学生利用媒体资源查阅学习资料。让学生在生活中多思考、多发现，使物理思想自然融入到学生的思维中。

板书设计：
§13.3 光的干涉
一、 相干光的条件
 频率相同
‚ 振动方向相同
ƒ 相位差恒定
二、 杨氏双缝干涉的图样特点

明纹：
暗纹：