物理選修3-4人教新課標 13.2 光的干涉2 教案

1、【教學內(nèi)容】 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

2、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?！窘虒W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：問一：在日常生活中，

3、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(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

4、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

5、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： （n=0、1、2、3）暗條紋：（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x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x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，x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

6、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，光的波長越大 則相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距x越大。（4）理論證明： （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)：由可知：，只要測出：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x。就能知道

7、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x =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。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： （n=0、1、2、3）暗條紋：（n=0、1、2、3）（2）相鄰的亮條紋（或暗條紋）的間距：4、應(yīng)用：（1）測波長：（2）白光的雙縫干涉圖樣分析：明暗相間的彩色條紋 【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