高二物理人教版選修34光的干涉

1、.光的干預(yù)重/難點(diǎn)重點(diǎn)：雙縫干預(yù)圖象的形成實(shí)驗(yàn)及分析難點(diǎn)：亮紋或暗紋位置確實(shí)定。重/難點(diǎn)分析重點(diǎn)分析：托馬斯揚(yáng)在歷史上第一次解決了相干光源問(wèn)題，成功做出了光的干預(yù)實(shí)驗(yàn)。光的干預(yù)現(xiàn)象微粒說(shuō)無(wú)法解釋?zhuān)▌?dòng)說(shuō)可做出完善解釋?zhuān)谷藗冋J(rèn)識(shí)到光具有波動(dòng)性。兩個(gè)相干光源發(fā)出的光在屏上某處疊加時(shí)假如同相，光就加強(qiáng)，假如反相光就減弱，于是產(chǎn)生明暗條紋，其特征是在中央明紋兩側(cè)對(duì)稱(chēng)地分布著明暗相間的各級(jí)干預(yù)條紋，且相鄰明紋和相鄰暗條紋的間隔相等。難點(diǎn)分析：假設(shè)S1、S2光振動(dòng)情況完全一樣，那么符合 ，n=0、1、2、3時(shí)，出現(xiàn)亮條紋；假設(shè)符合，n=0，1，2，3時(shí)， 出現(xiàn)暗條紋。中央為明條紋，兩邊等間距對(duì)稱(chēng)分布明

2、暗相間條紋。打破策略一引入新課復(fù)習(xí)機(jī)械波的干預(yù)復(fù)習(xí)提問(wèn)，誘導(dǎo)猜測(cè)多媒體投影靜態(tài)圖片師：大家對(duì)這幅圖還有印象嗎？生：有，波的干預(yù)示意圖。師：投影問(wèn)題請(qǐng)大家回憶考慮下面的問(wèn)題：圖中S1、S2是兩個(gè)振動(dòng)情況總是一樣的波源，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，a、b、c、d、e中哪些點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)？哪些點(diǎn)振動(dòng)減弱？學(xué)生答復(fù)結(jié)果不出所料，大部分同學(xué)能答出a、c兩點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，d、e兩點(diǎn)振動(dòng)減弱，而對(duì)于b點(diǎn)那么出現(xiàn)了爭(zhēng)議。一種認(rèn)為b點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，另一種那么認(rèn)為b點(diǎn)是由加強(qiáng)到減弱的過(guò)渡狀態(tài)。師：b點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)和減弱由什么來(lái)決定呢？只有弄清這一點(diǎn)才能解決兩派同學(xué)的爭(zhēng)端。有學(xué)生低語(yǔ)，“路程差師：好！剛剛這位同學(xué)說(shuō)到了關(guān)鍵，那

3、么就請(qǐng)你來(lái)分析一下b點(diǎn)與S1、S2兩點(diǎn)的路程差。生：由圖可以看出OO是S1、S2連線的中垂線，所以b到S1、S2的路程差為零。師：那么b點(diǎn)應(yīng)為振動(dòng)學(xué)生一起答復(fù)：加強(qiáng)點(diǎn)。老師總結(jié)機(jī)械波干預(yù)的規(guī)律，突出強(qiáng)調(diào)兩列波的振動(dòng)情況總是完全一樣。師：光的波動(dòng)理論認(rèn)為，光具有波動(dòng)性。那么假如兩列振動(dòng)情況總是一樣的光疊加，也應(yīng)該出現(xiàn)振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域，并且出現(xiàn)振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔的現(xiàn)象。那么這種干預(yù)是一個(gè)什么圖樣呢？大家猜猜。生：應(yīng)是明暗相間的圖樣。師：猜測(cè)合理。那么有同學(xué)看到過(guò)這一現(xiàn)象嗎？學(xué)生一片沉默，表示沒(méi)有人看到過(guò)師：看來(lái)大家沒(méi)有見(jiàn)過(guò)。是什么原因呢？生1可能是日常生活中找不到兩個(gè)振動(dòng)情況

4、總一樣的光源。生2可能是我們看見(jiàn)了但不知道是光的干預(yù)現(xiàn)象。師：兩位同學(xué)分析得非常好，也許是沒(méi)有干預(yù)的條件，也許是相逢未必曾相識(shí)。大家看他們倆誰(shuí)分析得對(duì)呢？生：我覺(jué)得生1說(shuō)的不成立，這樣的光源很多，像我們教室里的日光燈，我覺(jué)得它們完全一樣。師：好。我們可以現(xiàn)場(chǎng)來(lái)試試。先翻開(kāi)一盞日光燈，再翻開(kāi)另一盞對(duì)稱(chēng)位置的日光燈師：請(qǐng)大家認(rèn)真找一找，墻上、地上、天花板上，有沒(méi)有出現(xiàn)明暗相間的干預(yù)現(xiàn)象？大家積極尋找，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，思維活潑，議論紛紛師：看來(lái)兩個(gè)看似一樣的日光燈或白熾燈光源并不是“振動(dòng)情況總一樣的光源。投影圖師：1801年，英國(guó)物理學(xué)家托馬斯·楊想出了一個(gè)巧妙的方法，把一個(gè)點(diǎn)光源分成兩束，從而

5、找到了“兩個(gè)振動(dòng)情況總是一樣的光源，成功地觀察到了干預(yù)條紋，為光的波動(dòng)說(shuō)提供了有力的證據(jù)，推動(dòng)了人們對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)。下面我們就來(lái)重做這一著名的雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)。二進(jìn)展新課1楊氏干預(yù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察描繪介紹楊氏實(shí)驗(yàn)裝置。師：用氦氖激光器演示雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)。用激光器發(fā)出的紅色光平行光垂直照射雙縫，將干預(yù)圖樣投影到教室的墻上，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：可以看到，墻壁上出現(xiàn)明暗相間的干預(yù)條紋。師：介紹狹縫S1、S2相距很近，雙縫的作用是將同一束光波分成兩束“振動(dòng)情況總是一樣的光束。這樣就得到了頻率一樣的兩列光波，它們?cè)谄辽席B加，就會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋。結(jié)論：楊氏實(shí)驗(yàn)證明，光確實(shí)是一種波。2亮暗條紋的位

6、置比較推理，探究分析師：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們?nèi)缃裰?，光具有波?dòng)性。如今我們是不是可以根據(jù)機(jī)械波的干預(yù)理論來(lái)認(rèn)真探究一下實(shí)驗(yàn)中的明暗條紋是如何形成的呢？投影圖圖中，P0點(diǎn)距S1、S2間隔 相等，路程差=S1P0-S2P0=0應(yīng)出現(xiàn)亮紋，中央明紋演示動(dòng)畫(huà)圖中S1、S2發(fā)出的正弦波形在P點(diǎn)相遇疊加，P點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)如圖鑒于上述動(dòng)畫(huà)的表述角度和效果，老師在此根底上再播放動(dòng)畫(huà)，如以下圖所示振動(dòng)情況示意圖，使學(xué)生進(jìn)一步明確不管波處于哪種初態(tài)，P0點(diǎn)的振動(dòng)總是波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇，振幅A總為A1、A2之和，即P點(diǎn)總是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，應(yīng)出現(xiàn)亮紋。師：那么其他點(diǎn)情況如何呢？投影圖P1點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)什么樣的條紋？生：亮紋

7、。師：為什么？生：因?yàn)槁烦滩顬?，是半波長(zhǎng)的2倍。師：我們可以從圖上動(dòng)畫(huà)看一下，演示以下圖在這里大家看到，屏上P1點(diǎn)的上方還可以找到2=|S1P2-S2P2|=2的P2點(diǎn)，的點(diǎn)，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？生：。師：好。我們可以總結(jié)為： ，n=0、1、2時(shí)，出現(xiàn)明紋。投影以下圖那么發(fā)出的光在點(diǎn)疊加又該如何呢？演示動(dòng)畫(huà)我們先來(lái)看一下，動(dòng)畫(huà)顯示，在Q1點(diǎn)振動(dòng)減弱。師：在Q1點(diǎn)是波峰與波峰相遇還是波峰與波谷相遇？?jī)烧駝?dòng)步調(diào)如何？生：是波峰與波谷相遇，振動(dòng)步調(diào)剛好相反。老師啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步分析這點(diǎn)合振幅情況，以及Q1點(diǎn)與P0、P1的相對(duì)位置。師：哪位同學(xué)能總結(jié)一下Q1點(diǎn)的特征？生：Q1點(diǎn)位置在P0、P1間，它與兩波源路程差。該點(diǎn)出現(xiàn)暗紋。師：非常好！大家看像Q1這樣的點(diǎn)還有嗎？生：有。全體學(xué)生此時(shí)已能一起總結(jié)出Q2、Q3等的位置老師總結(jié)等明紋之間有第2條暗紋Q2、第3條暗紋Q3師：哪位同學(xué)能用上面的方法寫(xiě)個(gè)通式，歸納一下？生：當(dāng)時(shí)，出現(xiàn)暗紋。例1兩個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)光源都發(fā)出同頻率的紅色光，照亮一個(gè)原是白色的光屏，那么光屏上呈現(xiàn)的情況是 A明暗相間的干預(yù)條紋B一片紅光C仍是呈白色的 D黑色解析：兩個(gè)點(diǎn)光源發(fā)出的光雖然同頻率，但“振動(dòng)情況并不總是完全一樣，故不能產(chǎn)生干預(yù)，屏上沒(méi)有干預(yù)條紋，只有紅光。打破反思本節(jié)課是一堂典型的