选修3-4光的干涉教案.doc

合集下载

人教版选修3-4 133 光的干涉教案 word版含答案

课时13.3光的干涉1.通过实验观察,认识光的干涉现象。

理解光是一种波,干涉是波特有的性质。

2.明确光产生干涉的条件以及相干光源的概念。

3.理解干涉的原理、干涉条纹形成的原因及特点,能够利用明暗条纹产生的条件解决相应的问题。

重点难点:光的干涉产生的条件,形成明暗条纹的条件,以及双缝干涉中明暗条纹的有关计算。

教学建议:本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件。

教学中要注意回顾和应用机械波干涉的相关知识,分析光屏上明暗条纹的分布规律,这可以进一步加深学生对光的波动性的认识。

本节做好光的干涉的演示实验是使学生正确理解本节知识的关键。

导入新课:在托马斯·杨之前,不少人都曾进行过光学实验,试图找到证明光的波动性的有力证据:光的干涉和衍射现象。

但这些实验都失败了,原因是他们不能找到相干光源。

直到1801年托马斯·杨做了著名的干涉实验,为光的波动说奠定了基础。

杨氏干涉实验巧妙地解决了相干光源问题,它的巧妙之处在哪?1.杨氏干涉实验(1)1801年,英国物理学家①托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。

证明光的确是一种②波。

(2)双缝干涉实验:让一束③单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,就形成了两个波源,它们的④频率、⑤相位和⑥振动方向总是相同。

这两个波源发出的光在挡板后互相叠加,挡板后面的屏上就可以得到⑦明暗相间的条纹。

2.决定条纹间距的条件(1)出现亮条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的⑧偶数倍时(即恰好等于波长的⑨整数倍时),两列光在这点相互⑩加强,这里出现亮条纹。

(2)出现暗条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光在这点相互削弱,这里出现暗条纹。

1.杨氏实验观察到的是什么现象?为什么说它证明了光是一种波?解答:干涉现象,干涉现象是波特有的现象。

2.双缝干涉实验中为什么用激光做光源?解答:激光亮度高、相干性好。

高中物理《光学光的干涉》教案沪科版选修3-4

高中物理《光学光的干涉》教案沪科版选修3-4第一篇：高中物理《光学光的干涉》教案沪科版选修3-4 光学·光的干涉·教案一、教学目标1．认识光的干涉现象及产生光干涉的条件．2．理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征．3．通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力．4．通过“扬氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物科学的物理思维方法．二、重点、难点分析1．波的干涉条件，相干光源．2．如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”．3．培养学生观察、表述、分析能力．三、教具1．演示水波干涉现象：频率可调的两个波源，发波水槽，投影幻灯，屏幕．2．演示光的干涉现象：直丝白炽灯泡；单缝；双缝；红、绿、蓝、紫滤色片；光的干涉演示仪；激光干涉演示仪．3．干涉图样示意挂图.四、主要教学过程(一)引入由机械波的干涉现象引入：首先演示“水波干涉现象”，并向学生提出问题．(1)这是什么现象？(2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象？让学生回答，让学生描述稳定干涉现象的特征，指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景；一切波都能发生干涉现象，干涉现象是波特有的现象．要得到稳定干涉现象需是相干波源．(二)教学过程设计1．光的干涉现象——扬氏干涉实验．(1)提出问题：光是否具有波动性？如果有则会有光的干涉现象，观察光的干涉现象可以用屏幕，在屏幕上会得到什么现象呢？演示两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源，移动屏与它们之间的距离，屏幕上看不到明暗相间的现象．实验结果表明：两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象．说明光的复杂性．认识事物不是一帆风顺的．实验的不成功是光无波动性？还是实验设计有错误，没有满足相干条件？(2)扬氏实验．①介绍英国物理学家托马斯·扬．如何认识光，如何获得相干光源——展示扬氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时，学习扬氏的科学态度，巧妙的思维方法．用心爱心专心 1②介绍实验装置——双缝干涉仪．说明双缝很近0.1mm，强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等，所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同，而且总是同相．③演示：先用加滤色片后单色光红光进行演示，然后改用激光源做双缝干涉实验，并使双缝与屏幕的距离加大，这样在屏幕上得到条纹间距离大，更为清晰的明暗相同的图样．展示双缝干涉图样，让学生注意观察图样，回答图样的特点：(1)明暗相间．(2)亮纹间等距，暗纹间等距．(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹．提出问题：为什么会出现这样的图样？怎样用波动理论进行解释． 2．运用波动理论进行分析．(1)演示两列频率相同、振动方向相同两列波在一直线上叠加的情景．用做好的幻灯片用投影幻灯进行演示；或用编制好的软件在电脑上进行演示．注意分析两列波传播经同一位置时此点的振动情况．①仍在某一平衡位置附近往复振动，位移随时间而改变．②两列波同相振幅变大，说明此点振动加强了；两列波反相振幅减小，说明此点振动减弱了．强调波形图是各个质点在同一时刻位移的包络线，演示波在传播时，波峰波谷的移动情况．用心爱心专心 2(2)演示一列波由近及远波峰、波谷示意图，演示两列频率相同，同相波由近及远波峰、波谷的示意图．波峰、波谷行进位置．②幻灯片数量准备多一些，波峰、波谷向前推进速度要慢，若用电脑波行进的速度要慢且可暂停．③最后形成书上双缝干涉示意图样，展示彩色挂图．分析：①说明示意图是两列波某一时刻峰谷位置分布图．②说明两列波同频率、初相相同，在两列波峰峰、谷谷相遇位置均是加强点；而峰谷相遇位置均是消弱点．用心爱心专心③先分析S1S2连线中垂线上的点：首先让学生注意中垂线上的某一点，演示让波行进起来结果峰谷依次通过此点——说明此点振动在峰→平衡位置→谷→平衡位置→峰之间往复振动是加强点．然后再让学生看两列波的相遇峰、谷依次通过该直线上的所有点——说明此直线上的点均是加强点．④再分析S1S2中垂线两侧对称位置上的点，即两列波峰谷相遇点，首先注意某一点，演示让波行进起来总是峰谷同时通过此点——说明两列波通过此点总是振动方向相反，是被消弱的；然后再看两列波峰谷交叉点的移动情况——为消弱区域．⑤其次再分析远离中垂线上的点又是加强区域……小结：通过以上分析振动加强与消弱点的分布是相互间隔的而且是稳定的．结合干涉挂图反映在屏幕上：同相加强光能量较强——亮；反相减弱光能量较弱——暗．得到亮暗间隔的干涉图样．(3)屏幕上出现亮纹、暗纹的条件．在示意图中，S1和S2为一对相干光源，两组半径相同的同心圆表示S1和S2两相干光源向外传播的两列波．实线表示波峰，虚线表示波谷．实线a0、a2、a′2，a4、a′4…为加强区域，虚线a1、a′1；a3、a′3…为减弱区域．①实线a0上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ=0．实线a2(a′2)上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ2=λ．实线a4(a′4)上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ4=2λ．即在实线a0、a2(a′2)、a4(a′4)…上各点光程差各为0、λ、2λ…，即为波长的整数倍．屏上出现亮纹．用心爱心专心…，即为半波长的奇数倍，屏上出现暗纹．总结规律：凡光程差等于波长整数倍的位置，产生亮条纹；凡光程差等于半波奇数倍的位置，产生暗条纹，即产生亮暗条纹条件表达式：亮纹光程差δ=kλ(k=0，1，2…)．*(4)若学生数学基础好，接受能力强可推导屏上亮暗纹的位置公式，否则不进行此内容． 3．干涉条纹间距与哪些因素有关．教师重做双缝干涉实验，让学生注意实验现象，并定性寻找规律．①改变屏与缝之间的距离L——波长λ不变时L越大，亮纹间距(暗纹间距)越大．②屏与缝之间距离L不变，用不同的单色光进行实验——波长长的亮纹间距(暗纹间距)大，并展示彩色挂图．③L、λ不变，用双缝距离d不同配件进行实验——d小的亮纹间距(暗纹间距)大．小结：(1)实验可证明(或用上述亮暗纹的位置公式得亮纹间距)Δx=(2)利用双缝干涉实验，测量L、d、Δx可测单色光的波长．4．用复色光源做扬氏双缝干涉实验．让学生猜测干涉图样，然后教师做演示，让学生注意观察屏上图样特征：双缝S1、S2连线的中垂线与屏相交的中央位置是白色亮缝，而两侧是彩色条纹，然后展示挂图以便让学生对图样有深刻印象．(三)课堂小结1．托马斯·扬在历史上第一次解决了相干光源问题，成功做出了光的干涉实验．光的干涉现象微粒说无法解释，而波动说可做出完善解释，使人们认识到光具有波动性．2．两个相干光源发出的光在屏上某处叠加时如果同相，光就加强，如果反相光就减弱，于是产生明暗条纹，其特征是在中央明纹两侧对称地分布着明暗相间的各级干涉条纹，且相邻明纹和相邻暗条纹的间隔相等．单色光：亮纹光程差δ=kλ(k=0，1，2…)．复色光则出现彩色条纹．用心爱心专心3．明暗相间条纹反映光的能量在空间分布情况，暗条纹处光能量几乎是零．表明两列光波叠加彼此相互抵消．这并不是光能量损耗了或变成其它形式能量，而是按波的传播规律，没有能量传到该处；亮条纹处的光能量比较强，光能量增加也不是光的干涉可以产生能量，而是按波的传播规律，到达该处的能量比较集中．用心爱心专心6第二篇：鲁科版选修3-4 51 光的干涉 (教案)第一节光的干涉三维教学目标1、知识与技能（1）认识光的干涉现象及产生光干涉的条件；（2）理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征；（3）如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着。

1.光的干涉-教科版选修3-4教案

光的干涉-教科版选修3-4教案一、知识背景光的干涉是光学中重要的现象，指的是两束或多束光线相遇后相互作用的结果。

在这些光线中，电磁波的振幅会相互增强或相互抵消，从而形成特殊的干涉图案。

在具体应用中，干涉现象的研究对于光学仪器的设计具有重要的意义，例如反射镜、干涉仪等。

二、知识目标通过本节课学习，学生应该掌握以下知识点：1.光的干涉的概念和表现形式；2.干涉现象的数学理论和实验方法；3.干涉仪的结构和应用原理。

三、教学过程A.概念引入1.观察实验现象在教室里放一盏白炽灯，挂在黑板前面垂直放置两个铝箔板；请学生观察铝箔上的白色条纹并思考原因。

2.引入概念介绍光的干涉的基本概念，干涉现象是由两束或多束相干光线相遇后相互作用的结果。

其中，相干性是指两束或多束光线的波长、频率、方向等相同或相似。

根据干涉的表现形式，可以将干涉分为衍射干涉和干涉。

B.实验演示1.学生自行制作光的干涉实验器材老师可提供学生制作干涉板，制作过程中学生可了解银膜和玻璃的反射率，以及干涉板的反射和透射规律等内容。

2.实验演示使用干涉板和激光进行干涉实验，观察干涉实验的条纹，并与理论计算数据进行对比。

C.理论计算1.进一步探究干涉震荡和相位差的概念，引入双缝干涉和薄膜干涉，给出波前劈裂实验和光路差的概念和计算方法等内容。

2.解释干涉仪器的原理和应用，介绍迈克尔逊干涉仪、显微干涉测量仪、激光干涉仪等典型仪器。

D.小结对于本节课的内容进行简要总结，帮助学生理清思路，进一步加深概念。

四、教学建议1.实践教学：本节课程需要学生进行自行制作干涉仪器，可以将制作过程的注意事项、操作步骤等以课件的形式展示给学生，并检查学生整个制作的过程。

2.互动交流：在实验演示和理论计算环节，鼓励学生提出问题、共同解答问题。

3.经验讲解：介绍光学领域中的干涉现象时，可以分享相关领域的故事、考核经验等。

五、评估标准1.能够准确描述光的干涉的概念和表现形式；2.能够制作并使用常见的干涉仪器，能够对其进行分析和设计；3.能够熟练掌握干涉现象的数学理论和实验方法，能够开展相关实验和计算。

高中物理选修3-4教学设计6：13.3 光的干涉教案

3 光的干涉【教学目的】1、认识光的干涉现象及光产生干涉的条件2、理解（杨氏）双缝干涉形成的原理，以及条纹的特征3、知道实现光的干涉的途径并不是唯一的，了解薄膜干涉形成的原理，以及它在工程物理领域的应用【教学重点】光产生干涉的条件，干涉条纹的特征【教学难点】（杨氏）双缝干涉形成的原理，以及条纹的特征分析【教具】（杨氏）双缝干涉仪，酒精灯，食盐，铁丝圈，肥皂水【课时安排】2课时【教学过程】○、复习&引入复习提问1：波动只所以有别于粒子运动，其重要特征是什么？☆学生：能够发生干涉、衍射。

复习提问2：什么是机械波的干涉？发生波的干涉的条件是什么？☆学生：两列波在叠加后，在空间形成稳定的振动加强和减弱的区域（而且它们彼此间隔）；两列波的频率相等。

我们要确认光具有波动性，就必须拿出光能够干涉或衍射的事实。

而根据刚才的物理学史介绍，在波动说已经提出的前提下，整个十八世纪都没有得到发展。

是不是观察光的干涉、衍射现象很不容易呢？[答案]是肯定的。

为什么不容易，这得从两个角度去认识：一是干涉的条件是否容易达成，二是干涉现象形成后，其强弱的分布状况是否方便人们去观察。

在第一个方面，就是一个难题。

原来的一般的光源都含有多种颜色（即多种频率）的成分，即便是找到了“完全相同”的光源，但从发光的微观角度看，由于发出的光波具有不连续性（就不能保证相位差恒定），要保证它们能够发生干涉，也是很难的。

光学上，把能够发生干涉的光源叫做——频率相等、相位差恒定的光源称为相干光源。

为了确保这两个条件满足，人们想过很多办法，英国物理学家托马斯·杨是这样做的：将同一光源发出的光用一个只留两个孔（或两个缝）的挡板挡住，那么从这两个空（或两个缝）中射出的光就是相干光源了。

干涉现象形成后，如何方便观察？这个问题复杂一些，让我们将实验完成之后，再做定量分析。

演示：（杨氏）双缝干涉实验a、学生观察双缝；b机械波干涉分析——类比）；c、学生观察干涉条纹…过渡：为了解决干涉现象形成后是否方便观察．．．．．．．．．．．．．的问题，下面进入双缝干涉的定量分析——（请同学们注意，我们这里并不仅仅是解释为什么形成干涉条纹——这一点，我们已经能够利用已有的知识去预测了——而是要研究怎样形成方便观察．．．．的条纹，这就涉及到一个条纹宽度的计算问题。

高中物理选修3-4教学设计8：13.3光的干涉教案

13.3光的干涉教学目标：（一）知识目标1、认识光的干涉现象，知道产生光的干涉的条件2、知道干涉条纹的特征，理解光的干涉条纹形成原理3、掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式4、知道薄膜干涉是如何产生的，了解干涉的现象及技术上的应用（二）能力目标1、通过观察实验现象，与机械波的干涉进行类比，培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力2、通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力教学重点：1、波的干涉条件2、双缝干涉图样的形成及分析3、条纹间距的计算4、亮纹（或暗纹）位置的确定教学难点：1、波的干涉条件，相干光源2、双缝干涉图样的形成及分析教学仪器：多媒体课件，激光干涉演示仪，酒精灯一盏，金属圈一个，大烧杯一个，肥皂液，少量食盐教学方法：讲授，讨论教学时间：1课时教学过程：（－）引入新课17世纪，荷兰物理学家惠更斯（1629-1695）根据光的反射和折射、光的独立传播现象跟水波、声波相似，提出波动说：认为光是在空间传播的某种波。

干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象。

1801年，英国物理学家托马斯-杨（1773-1829）在实验室里成功地观察到了光的干涉。

（二）教学过程一、双缝干涉1、装置和现象让一束单色光（红光）投射到一个有狭缝S的挡板上，由狭缝S射出的光再投射到第二个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近，且与狭缝S的距离相等。

如果光是一种波，那么，从狭缝S发出的光波会同时传到狭缝S1和S2，它们就成了两个振动情况总是相同的波源，它们发出的光在挡板后面的空间互相叠加，会发生干涉现象。

光在一些地方互相加强，在另一些地方互相削弱。

在挡板后面放一个屏，在屏上看到亮暗相间的条纹。

这就证明光的确是一种波。

（演示实验：激光干涉演示）实验现象：(A)明暗相间(B)亮纹间等距，暗纹间等距．(C)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹2、现象分析：在我们在屏上取一点P，P点到S1和S2的距离相同。

光的干涉》教案新人教选修

《光的干涉》教案-新人教选修第一章：光的干涉现象1.1 教学目标1. 了解干涉现象的定义和特点；2. 掌握干涉现象的产生条件；3. 理解双缝干涉和单缝衍射的区别与联系。

1.2 教学内容1. 干涉现象的定义和特点；2. 干涉现象的产生条件；3. 双缝干涉和单缝衍射的原理及现象。

1.3 教学方法采用多媒体演示和实验观察相结合的方式，让学生直观地理解干涉现象。

1.4 教学步骤1. 引入干涉现象的概念，展示相关图片或视频；2. 讲解干涉现象的产生条件，引导学生思考；3. 通过实验演示双缝干涉和单缝衍射现象，让学生观察并记录结果；4. 分析双缝干涉和单缝衍射的原理，引导学生进行对比总结。

1.5 课后作业1. 复习干涉现象的定义和特点；2. 思考干涉现象在实际应用中的例子。

第二章：双缝干涉实验2.1 教学目标1. 掌握双缝干涉实验的原理；2. 学会调节实验装置，进行双缝干涉实验；3. 能够解释双缝干涉条纹的间距与波长的关系。

2.2 教学内容1. 双缝干涉实验的原理；2. 双缝干涉实验的操作步骤；3. 双缝干涉条纹的间距与波长的关系。

2.3 教学方法通过实验演示和数据分析，让学生深入理解双缝干涉实验的原理和结果。

2.4 教学步骤1. 复习双缝干涉实验的原理，展示相关图片或视频；2. 指导学生操作实验装置，进行双缝干涉实验；3. 引导学生观察并记录双缝干涉条纹的间距；4. 分析双缝干涉条纹的间距与波长的关系，引导学生进行数据处理和总结。

2.5 课后作业1. 复习双缝干涉实验的原理和操作步骤；2. 思考双缝干涉条纹的间距与波长的关系在实际应用中的例子。

第三章：单缝衍射实验3.1 教学目标1. 掌握单缝衍射实验的原理；2. 学会调节实验装置，进行单缝衍射实验；3. 能够解释单缝衍射条纹的形状和宽度。

3.2 教学内容1. 单缝衍射实验的原理；2. 单缝衍射实验的操作步骤；3. 单缝衍射条纹的形状和宽度。

3.3 教学方法通过实验演示和数据分析，让学生深入理解单缝衍射实验的原理和结果。

光的干涉》教案新人教选修

光的干涉》教案-新人教选修一、教学目标：1. 让学生了解光的干涉现象，理解干涉条纹的形成原理。

2. 掌握双缝干涉实验和单缝衍射实验的原理及操作方法。

3. 能够运用干涉原理解决实际问题，提高学生的科学素养。

二、教学重点与难点：1. 教学重点：光的干涉现象，干涉条纹的形成原理，双缝干涉实验和单缝衍射实验的操作方法。

2. 教学难点：对干涉条纹间距、光强分布的理解和计算。

三、教学准备：1. 实验器材：激光器、分束器、反射镜、光屏、滑动变阻器、单缝、双缝等。

2. 教学工具：PPT、黑板、粉笔等。

四、教学过程：1. 导入：通过复习光的波动性，引导学生思考光的干涉现象。

2. 理论讲解：讲解光的干涉现象、干涉条纹的形成原理，介绍双缝干涉实验和单缝衍射实验的原理。

3. 实验演示：进行双缝干涉实验和单缝衍射实验，让学生观察干涉条纹的形成过程。

4. 课堂讨论：引导学生探讨干涉条纹间距、光强分布的特点及影响因素。

5. 课后作业：布置有关干涉现象的练习题，巩固所学知识。

五、教学反思：本节课通过讲解和实验相结合的方式，使学生掌握了光的干涉现象及干涉条纹的形成原理。

在实验过程中，要注意引导学生观察干涉条纹的变化，培养学生的观察能力和动手能力。

通过课堂讨论，让学生运用所学知识分析实际问题，提高学生的科学思维能力。

在课后作业的布置上，要注重难点的巩固，提高学生的解题能力。

六、教学内容：1. 光的干涉现象：杨氏实验2. 干涉条纹的特性：等距、对称、亮度3. 干涉条纹间距的计算：Δx = λ(L/d)4. 光的衍射现象：单缝衍射、双缝衍射5. 衍射条纹的特性：同心圆、不等距、亮度变化七、教学过程：1. 复习光的干涉现象，引导学生思考杨氏实验。

2. 讲解杨氏实验的原理，演示实验过程，让学生观察干涉条纹的形成。

3. 分析干涉条纹的特性，引导学生通过实验观察干涉条纹的等距、对称、亮度特点。

4. 讲解干涉条纹间距的计算公式，让学生理解干涉条纹间距与波长、间距、透镜焦距的关系。

【备课精选】2021-2022学年人教版选修3-4 光的干涉教案 Word版含答案

3光的干涉(老师用书独具)●课标要求1 .知道光的干涉现象，知道光是一种波．2 .理解杨氏干涉试验中亮暗条纹产生的缘由．3 .了解相干光源，把握产生干涉的条件． ●课标解读1 .知道光的干涉现象和干涉条件，并能从光的干涉现象中说明光是一种波．2 .理解杨氏干涉试验亮暗条纹产生的缘由．3 .了解相干光源，把握产生干涉的条件． ●教学地位本节是利用光干涉的理论学问进行试验与应用，在实际生活中有重要意义，在高考中的地位也举足轻重．(老师用书独具)●新课导入建议光到底是什么？有些物理学家提出光是一种波，假如光真是一种波，它应当具有波的特征，就肯定能观看到光的干涉现象，1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观看到光的干涉现象，这节课我们共同探究光的干涉的相关学问．●教学流程设计课前预习支配：1.看教材.2.同学合作争辩完成【课前自主导学】.步骤1：导入新课，本节教学地位分析步骤2：老师提问，同学回答补充，检查预习效果步骤3：师生互动完成“探究1”老师讲解例题，并总结解题规律步骤7：指导同学完成【当堂双基达标】验证学习状况步骤6：完成“探究3”重在讲解综合应用规律、方法、技巧步骤5：师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1”步骤4：让同学完成【迁移应用】，检查完成状况并点评步骤8：先由同学自己总结本节的主要学问，老师点评，支配同学课下完成【课后知能检测】课标解读重点难点1.观看光的干涉现象，能说出光的干涉条纹的特点.2.能说出干涉现象产生的缘由以及消灭明条纹或暗条纹应满足的条件.3.明确相干光源的概念，熟记产生稳定干涉现象的条件.1.双缝干涉中形成明暗条纹的条件及推断方法．(重点)2.明暗条纹成因的理解．(难点)1 .基本学问 (1)杨氏干涉试验 ①物理史实1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观看到了光的干涉现象，开头让人们生疏到光的波动性．②双缝干涉试验a ．试验过程：让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝S 1和S 2的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个光源发出的光在挡板后面的空间相互叠加发生干涉．b ．试验现象：在屏上得到明暗相间的条纹．c ．试验结论：光是一种波．d ．现象解释：S 1和S 2相当于两个频率、相位和振动方向相同的波源，当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时(即恰好等于波长的整数倍时)，两列光波在这点相互加强，消灭明条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时，两列光波在这点相互减弱，消灭暗条纹．(2)光产生干涉的条件 ①干涉条件两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定． ②相干光源：发出的光能够产生干涉的两个光源． 2. 思考推断(1)直接用强光照射双缝，发生干涉．(×)(2)若用白光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹．(×) (3)若用单色光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹．(√) 3. 探究沟通为什么一般状况下很难观看到光的干涉现象？【提示】由于不同光源发出的光的频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不肯定有相同的频率和恒定的相位差，在一般状况下，很难找到那么小的缝和那些特殊的装置．【问题导思】1. 如何猎取一个线光源？2. 如何猎取两个频率相同的线光源？3. 光的干涉现象中的加强点与干涉图样的什么相对应？ 1. 双缝干涉的装置示意图图13－3－1试验装置如图13－3－1所示，有光源、单缝、双缝和光屏． 2. 单缝屏的作用获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动状况，假如用激光直接照射双缝，可省去单缝屏．杨氏那时没有激光，因此他用强光照射一条狭缝，通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光．3. 双缝屏的作用平行光照射到单缝S 上，又照射到双缝S 1、S 2上，这样一束光被分成两束频率相同和振动状况完全全都的相干光．4. 屏上某处消灭亮、暗条纹的条件观看相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是全都，即振动方向总是相同；暗条纹处振动步调总相反．具体产生亮、暗条纹的条件为：(1)亮条纹的条件：屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍．即：|PS 1－PS 2|＝kλ＝2k ·λ2(k ＝0，1，2，3…)k ＝0时，PS 1＝PS 2，此时P 点位于屏上的O 处，为亮条纹，此处的条纹叫中心亮条纹或零级亮条纹．k为亮条纹的级次．(2)暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍．即：|PS1－PS2|＝(2k－1)·λ2(k＝1，2，3…)k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开头向两侧开放．(3)时间上的关系：①亮条纹：Δt＝nT(n＝0，1，2，3…)．②暗条纹：Δt＝(2n＋1)·T2(n＝0，1，2，3，…)式中Δt表示两列光波到同一点的时间差；T＝1f为光波的周期．1 .双缝干涉的条件是必需有相干光源，且双缝间的间距必需很小．2 .光源不同部位发出的光不肯定具有相同的频率和恒定的相位差，所以一般状况很难观看到光的干涉现象，杨氏双缝干涉试验接受将一束光“一分为二”的方法获得相干光源．图13－3－2(2021·芜湖检测)如图13－3－2所示是双缝干涉试验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中心P处观看到亮条纹，P点上方的P1点处于第一级亮纹中心(即P1到S1、S2的光程差为一个波长)，现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则() A．P和P1仍为亮条纹B．P为亮条纹，P1为暗条纹C．P为暗条纹，P1为亮条纹D．P、P1均为暗条纹【审题指导】在两相干波相遇的区域中，推断各点的明暗状况是通过该点到两缝的路程差的大小与波长的关系推断．【解析】从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光，由题意知屏中心P 点到S1、S2距离相等，即由S1、S2分别射出的光到P点的路程差为零，因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P点都是中心亮条纹的中心．而P1点到S1、S2的路程差刚好是橙光的一个波长，即|P1S1－P1S2|＝600 nm＝λ橙，则两列光波到达P1点振动状况完全全都，振动得到加强，因此，消灭亮条纹．当换用波长为400 nm的紫光时，|P1S1－P1S2|＝600 nm＝32λ紫，则两列光波到达P1点时振动状况完全相反，即由S1、S2射出的光波到达P1点时相互减弱，因此，消灭暗条纹．综上所述，选项B正确．【答案】B对于双缝干涉原理的理解是很重要的，关键是杨氏的“一分为二”的试验设计思想．光源S在平面镜中所成的象与S本身构成了相干光源．要获得稳定的干涉，就是要找到相干光源，所以也可以利用两块成很小角度的平面镜的反射光进行干涉试验．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．这是由于()A．两个光源发出光的频率不同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【解析】题中两光源发出的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误．光的强度对光是否产生干涉没有影响，所以B错误．光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误．题设中的是两个独立光源，依据物体的发光机理(原子跃迁)，二者产生的不是相干光，选项D正确．【答案】D【问题导思】1. 不同色光用同一个双缝干涉试验，干涉条纹有何不同？2. 用白光做干涉试验，干涉图样如何？1. 单色光的干涉图样图13－3－3若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间距相等．中心为亮条纹，两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大．2. 白光的干涉图样若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中心条纹是白色的．这是由于：(1)从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光都在中心条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹．(2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中心条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹．用白光做干涉试验，从红光到紫光其波长由大到小，它们的干涉条纹间距也是从大到小，屏中心各色光都得到加强，混合成白色，但两侧因条纹间距不同而分开成彩色，而且同一级条纹内紫外红．在双缝干涉试验中，假如()A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D．用紫光作为光源，比用红光作为光源产生的条纹间距更大【解析】白光为复合光，各色光波长不同，干涉图样为彩色条纹，A错；红光为单色光，B正确；干涉条件是频率相同，故C错误；紫光作为光源比用红光作为光源产生的条纹间距小，D错．【答案】B图13－3－42. (2021·通化检测)如图13－3－4所示是单色光双缝干涉试验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点．假如把屏分别放在A、B、C三个位置，那么()A．A、B、C三个位置都消灭亮条纹B．B位置处消灭暗条纹C．C位置消灭亮条纹或暗条纹要由其他条件打算D．以上结论都不对【解析】在干涉现象中，所谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某些时刻它也可以位于平衡位置(如题图中C点)．所谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波的振幅之差，假如两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的．【答案】A间距和位置的分析双缝干涉试验装置如图13－3－5所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹．假如将入射的单色光换成红光或蓝光，争辩屏上O点的干涉条纹的状况及其上方第一条亮条纹的位置是：①O点是红光的亮条纹；②红光的第一条亮条纹在P点的上方；③O点不是蓝光的亮条纹；④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方．其中正确的是()图13－3－5A．只有①②正确B．只有①④正确C．只有②③正确D．只有③④正确【规范解答】O点到两缝的距离相等，故不论换用红光还是蓝光，O点均为亮条纹，所以①正确，③错误；由于S2P－S1P＝λ绿，又由于λ绿<λ红，所以S2P－S1P<λ红．所以红光第一条亮纹到中心亮纹O点的距离比绿光的第一条亮纹到中心亮纹O点的距离大，所以红光的第一条亮纹在P点上方，②正确；同理，蓝光的波长比绿光的小，蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，④错误．综上所述，只有A正确．故正确答案为A.【答案】A1. (2021·南京高二检测)下列关于双缝干涉试验的说法中正确的是()A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B．双缝的作用是获得两个振动状况相同的相干光源C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处消灭暗条纹D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生【解析】在双缝干涉试验中，单缝的作用是获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动状况，双缝的作用是获得两个振动状况完全相同的相干光源，故选项A错误，B正确．在两个相干光源完全相同的状况下，光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处消灭暗纹，选项C 错误．两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观看的便利，故选项D错误．【答案】B2. 关于光的干涉，下列说法正确的是()A．只有频率相同的两列光波才能产生干涉B．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定C．两个完全相同的相干光源做双缝干涉试验时，从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时消灭亮条纹D．两个完全相同的相干光源做双缝干涉试验时，从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时消灭暗条纹【解析】两列波产生干涉时，频率必需相同，否则不行能产生干涉现象，而不是干涉不稳定，故A正确，B错．两个完全相同的相干光源做双缝干涉试验时，从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时消灭亮条纹；若该路程差是光半波长的奇数倍时消灭暗条纹(留意是半波长而不是波长)，故C正确，D错．【答案】AC3 .(2021·临沂质检)一束白光通过双缝后在屏上观看到干涉条纹，除中心白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其缘由是()A．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B．各色光的速度不同，造成条纹的间距不同C．各色光的强度不同，造成条纹的间距不同D ．各色光通过双缝到达一确定点的距离不同【解析】各色光的频率不同，波长不同，在屏上得到的干涉条纹的宽度不同，各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹．A 正确．【答案】 A4. (2021·长沙检测)以下关于双缝干涉条纹的说法中正确的是( ) A ．用同一种单色光做双缝干涉试验，能观看到明暗相间的单色条纹B ．用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍C ．用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差肯定为该色光波长的奇数倍D ．用同一种单色光经双缝干涉的暗条纹到两缝的距离之差肯定为该色光半波长的奇数倍【解析】同一单色光干涉条纹为明、暗相间的单色条纹，选项A 正确；光程差Δr ＝kλ(k 为整数)时，为明纹，选项B 正确；Δr ＝（2k ＋1）λ2(k ＝0，1，2，…)时，为暗纹，选项D 正确．【答案】 ABD5. 如图13－3－6所示，用频率为f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上P 点消灭第2条暗条纹，已知光速为c ，则P 点到双缝的距离之差(r 2－r 1)应为多大？图13－3－6【解析】由光的干涉消灭亮、暗条纹的条件可知，到双缝的距离之差为半波长的奇数倍时，消灭暗条纹，即到双缝的距离之差r 2－r 1＝(2k －1)λ2，其中k ＝1，2，3…为条纹的级数．所以当消灭第2条暗条纹时，取k ＝2，所以r 2－r 1＝3λ2.又由于c ＝λf ，所以r 2－r 1＝3c2f .【答案】 3c2f1. 以下光源可作为相干光源的是( )A ．两个相同亮度的烛焰B ．两个相同规格的灯泡C ．双丝灯泡D ．出自一个光源的两束光【解析】相干光的条件，必需是频率相同，相位差恒定，故只有D 正确．【答案】 D2. (2021·青岛检测)对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是( ) A ．不同的色光有可能发生干涉现象 B ．不同的色光不行能发生干涉现象 C ．光的强度不同有可能发生干涉现象 D ．光的强度不同不行能发生干涉现象【解析】两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光，即是否满足频率相同、相位差恒定的条件，不同的色光频率不同，所以不行能发生干涉现象，故B 项正确；光的强度不同，但仍有可能满足相干条件，也就是有可能发生干涉现象，故选项C 正确，D 错误．【答案】 BC3. 白光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若在两个缝上分别安装红色和绿色滤光片，则屏上将消灭( )A ．黄色干涉条纹B ．红、绿相间的条纹C ．黑、白相间的条纹D ．无干涉条纹【解析】在两缝上分别安装红色和绿色滤光片后，到达屏上的两束光分别是红光和绿光，由于红光和绿光频率不同，不是相干光，不会消灭干涉条纹，故正确答案为D.【答案】 D4 .(2021·洛阳检测)杨氏双缝干涉试验中，下列说法正确的是(n 为自然数，λ为光波波长)( )A ．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的光程差为nλ的点形成明条纹C ．在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹 D ．在距双缝的光程差为(n ＋12)λ的点形成暗条纹【解析】在双缝干涉试验中，当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时，即Δδ＝nλ，n＝0、1、2、3…这点为加强点，该处消灭明条纹；当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n＋1)λ2，n＝0、1、2、3…这点为减弱点，该处消灭暗条纹．B、D正确．【答案】BD5. (2022·上海高考)下图13－3－7为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则()图13－3－7A．甲为紫光的干涉图样B．乙为紫光的干涉图样C．丙为红光的干涉图样D．丁为红光的干涉图样【解析】由双缝干涉的图样的特点及红光的波长大于紫光的波长知，B正确．【答案】B图13－3－86 .某同学利用如图13－3－8所示试验观看光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏．当他让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有消灭干涉条纹，他移走B后，C 上消灭一窄亮斑．分析试验失败的缘由可能是()A．单缝S太窄B．单缝S太宽C．S到S1和S2距离不相等D．阳光不能作光源【解析】双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看做是由很多个点光源沿一条线排列组成的，这里观看不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源．故选项B正确．【答案】B7 .在双缝干涉试验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差ΔS1＝0.75 μm，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差ΔS2＝1.5 μm.若用频率ν＝6.0×1014 Hz的黄光照射双缝，则()A．P点消灭亮条纹，Q点消灭暗条纹B．P点消灭暗条纹，Q点消灭亮条纹C．两点均消灭亮条纹D．两点均消灭暗条纹【解析】由光的频率ν＝6.0×1014 Hz，知光的波长λ＝c/ν＝5×10－7 m．P点到双缝S1、S2的距离之差ΔS1＝0.75 μm＝7.5×10－7 m＝1.5λ.Q点到双缝S1、S2的距离之差ΔS2＝1.5 μm ＝15×10－7 m＝3λ，因此，P点消灭暗条纹，Q点消灭亮条纹，本题的正确答案是选项B.【答案】B8. (2021·徐州高二检测)如图13－3－9所示，在双缝干涉试验中，若单缝S从双缝S1、S2的中心对称轴的位置略微向上移动，则()图13－3－9A．不会产生干涉条纹B．仍旧产生干涉条纹，且中心亮纹的位置不变C．仍旧产生干涉条纹，且中心亮纹的位置略上移D．仍旧产生干涉条纹，且中心亮纹的位置略下移【解析】在双缝干涉试验中，若单缝S从双缝S1、S2的中心对称轴位置处略微向上移动，通过双缝S1、S2的光仍是相干光，仍可产生干涉条纹；中心亮条纹P的位置经过S1、S2到S的路程差仍等于零，所以中心亮条纹P的位置略向下移．故选项D正确．【答案】D9 .在杨氏干涉试验中，从两个狭缝到达屏上的某点的光走过的路程相等，该点即为中心亮条纹的位置(即k＝0对应的那条亮条纹)，双缝屏上有上下两狭缝，设想在双缝屏后用一块极薄的透亮玻璃片遮盖下方的缝，则屏上中心亮条纹的位置将()A．向上移动B．向下移动C．不动D．可能向上移动，也可能向下移动【解析】本题考查对形成明暗条纹条件的理解．双缝到屏上中心亮条纹O点的距离相等，当下方的狭缝用一块极薄的玻璃片遮盖住后，由于波在玻璃中传播的波长变小，因此下缝到O 点的距离内的波长个数变多，所以屏上对应的到双缝波长个数相等的点下移，即屏上中心亮条纹的位置将向下移动，故本题选B项．【答案】B图13－3－1010 .(2021·福州质检)煤矿中的瓦斯危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于洁净空气的折射率，于是他依据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图13－3－10所示：在双缝前面放置两个完全相同的透亮容器A、B，容器A与洁净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观看屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度．假如屏的正中心O点变为暗纹，说明B中气体()A．肯定含瓦斯B．肯定不含瓦斯C．不肯定含瓦斯D．无法推断【解析】假如屏的正中心O变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B中气体肯定含瓦斯．A正确．【答案】A11 .(2021·信阳检测)如图13－3－11所示为双缝干涉试验装置示意图，其中甲图是用绿光进行试验时，光屏上观看到的条纹状况，a为中心明条纹；乙图为换用另一颜色的单色光试验时观看到的条纹状况，b为此时中心明条纹．则下列说法正确的是()图13－3－11A．乙图可能是用红光试验产生的条纹，表明红光波长较长B．乙图可能是用紫光试验产生的条纹，表明紫光波长较长C．乙图可能是用紫光试验产生的条纹，表明紫光波长较短D．乙图可能是用红光试验产生的条纹，表明红光波长较短【解析】本题主要考查同学观看图象的力量，在双缝干涉试验中，相邻两条明(或暗)条纹之间的距离Δx与哪些因素有关等学问．如题图可知，乙图中干涉条纹相邻两条明(或暗)条纹的间距大于甲图中的相邻两条明(或暗)条纹的间距．而在双缝干涉试验中，相邻两条明(或暗)条纹的间距为Δx＝Ldλ，在试验的其他条件不变时Δx与λ成正比，即相邻两条明(或暗)条纹的间距与光波的波长成正比．我们知道比绿光波长长的单色光有红光、橙光、黄光，而比绿光波长短的单色光有蓝光、靛光、紫光．既然甲图是用绿光试验时得到的干涉条纹，所以乙图就可能是用红光或橙光或黄光试验时得到的干涉条纹．所以本题的正确选项是A项．【答案】A12. 如图13－3－12所示，用激光束照射双缝干涉试验装置，后面屏上消灭干涉条纹，其中单缝的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行放置．图13－3－12(1)若将单缝绕中心轴旋转(不超过90°)，条纹将发生什么变化？(2)若将双缝绕中心轴旋转(不超过90°)，条纹将发生什么变化？【解析】在双缝干涉试验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动状况相同的相干光源．干涉条纹总是平行于双缝．(1)当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝虽然仍能形成相干光源，但由于通过双缝的光能量削减，所以屏上仍能产生干涉条纹，但条纹变暗．(2)当双缝旋转时，同样会导致干涉条纹变暗．同时，干涉条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转．【答案】见解析。

3光的干涉-人教版选修3-4教案

光的干涉-人教版选修3-4教案一、教学目标知识目标1.掌握光的干涉的基本概念；2.了解光的干涉的两种形式：定域干涉与全息干涉；3.掌握干涉环的产生条件和特点。

技能目标1.能够解释光的波动性及干涉现象的产生；2.能够通过实验观察、演示，加深对干涉现象的理解；3.能够分析和解释干涉环的产生条件和特点。

情感目标1.培养学生对光学实验的兴趣和探究精神；2.培养学生的合作意识和创新思维。

二、教学重点难点重点1.光的干涉的基本概念；2.干涉环的产生条件和特点。

难点1.全息干涉的基本原理及其应用；2.干涉条纹的产生。

三、教学内容与教学过程1. 光的干涉的基本概念（1）概念光的干涉是指两束或多束光线相遇所产生的相消和相长的现象。

干涉是光的波动性的直接表现，同时也是光的最重要的性质之一。

（2）产生条件两束光束必须满足一定的条件，即：•独立性：两束光线来源必须相互独立，来自同一点源的光束不能干涉；•相干性：两束光线必须相干，相干性是干涉产生的最基本的条件；•相位差：两束光线相遇的位置的相位差必须符合一定的条件。

（3）产生结果两束光线干涉产生的结果包括：•干涉条纹：即光强的分布规律，体现干涉效果的明显特征；•干涉色：当干涉发生时，由于光列相长相消所发生的光程差的变化，光的颜色会发生变化。

2. 全息干涉（1）概念全息干涉是相干光通过物体后形成的单色光波的衍射图样来再次干涉的一种二次干涉，同时也是一种重要的光学技术。

（2）全息干涉的基本原理•全息图的制备：将物体的信息用相干光阱在一块光敏感材料上形成全息图。

全息图包括物体波（反射、透射或散射波）和参考波两部分。

•投影：用相同的参考光，将光下的全息图照射到另一块光敏感材料上。

•再现：以相同的方向用相同的波长和相同的几何光学参数照射再现全息信息。

（3）全息干涉的应用•全息术的应用一：在3D立体成像方面。

在利用全息技术制备出来的3D影像表现出了不同于 2D投影像的“立体效果”，为医疗、军事、工业与艺术等方面提供了更完美的技术解决方案。

物理选修3-4人教新课标13.2光的干涉教案

13.2 光的干涉【【教教学学目目标标】】1．认识光的干涉现象及产生光干涉的条件。

2．理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件。

【【重重点点难难点点】】1．光的干涉现象及产生光干涉的条件。

2．双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件。

【教学方法】类比、实验、分组探究【教学用具】课件、激光光源、双缝、红、绿、蓝、紫滤色片，激光干涉演示仪【【教教学学过过程程】】一、扬氏干涉实验1、双缝干涉实验：2、干涉图样：（单色光与复合光）（1）明暗相间：（2）条纹间距：亮纹间等距，暗纹间等距。

（3）中央亮纹：两缝S 1、S 2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹。

3、意义：证明了光是一种波。

4、运用波动理论进行分析：由于S 1和S 2发出的两列波到达P 0点的路程一样，所以这两列波的波峰或波谷同时到达P 0点。

这两列波总是波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加，他们在点相互加强，因此在P 0这里出现了一个亮条纹。

5、干涉条件：相干光源（频率相同）二、决定条纹间距的条件1、出现亮纹、暗纹的条件：（1）亮纹条件：光程差δ=k λ(k=0，1，2…)（2）暗纹条件：光程差........)..........4,3,2,1(2)12(=-=k k λδ2、条纹间距：22222221122112(),()22()()22,1d d r x L r x L r r r r xd L d r r L nL x n x dL x d λλ=++=-+∴+-=>>∴+==∴∆=当取时为纹宽度：【【课课外外作作业业】】1、教材：P 5——（3）2、学海导航：P 2——4【【教教学学后后记记】】。

选修3-4光的干涉教案

光的干涉陈艳【教学目标】1、知识与技能：（1）在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。

（2）通过干涉实验使学生认识光的干涉现象和干涉条纹的特征（3）使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。

2、过程与方法（1）在机械波产生干涉现象的知识基础上，学生通过自主实验探究，小组合作学习探究掌握光的干涉条件，推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生亮暗条纹的条件。

(2) 通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力．3、情感态度价值观(1)通过“杨氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物的物理思维方法．(2) 培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。

【教学重点】（1）使学生知道双缝干涉产生的条件，认识干涉图样的特征。

（2）理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件【教学难点】对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解,如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，在时间上是稳定的，空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”．【教学方法】类比、实验、分组探究【教学工具】PPT课件、激光光源、双缝、红、绿、蓝、紫滤色片；激光干涉演示仪．【教学过程】课题引入：在日常生活中，我们见到许多光学的现象。

图片展示：如光的直线传播、彩虹、“海市蜃楼”引入：自然界中的光现象如此丰富多彩，人们不禁要问光的本质到底是什么新课教学：一、两大学说之争：在17世纪以牛顿为代表的一派认为：“光是一种物质微粒，在均匀的介质中以一定的速度传播”以惠更斯为代表的一派认为：“光是在空间传播的某种波”二、光的干涉：（一）假设：光是一种波，则必然会观察到波的特有现象。

波的特有现象有哪些学生答：波的干涉和衍射学生回顾：机械波的特有现象——干涉（学生完成学案上的知识回顾）学生点评(二)教学过程设计1．光的干涉现象——扬氏干涉实验．(1)引导：只要我们能看到光的干涉现象，就能说明光具有波动性。

《光的干涉》教案新人教选修

《光的干涉》教案-新人教选修一、教学目标1. 理解干涉现象的产生条件2. 掌握双缝干涉和单缝衍射的图样特点3. 能够运用干涉和衍射原理解释生活中的现象4. 培养学生的实验操作能力和观察能力二、教学内容1. 干涉现象的产生条件2. 双缝干涉的图样特点3. 单缝衍射的图样特点4. 干涉和衍射在生活中的应用三、教学重点与难点1. 重点：干涉现象的产生条件，双缝干涉和单缝衍射的图样特点2. 难点：对干涉和衍射原理的理解和应用四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考和探索2. 利用实验和多媒体动画，增强学生对干涉和衍射现象的直观理解3. 组织学生进行讨论和交流，提高学生的合作能力五、教学过程1. 导入：通过展示干涉和衍射现象的图片，引发学生的好奇心，激发学习兴趣2. 理论讲解：讲解干涉现象的产生条件，双缝干涉和单缝衍射的图样特点3. 实验演示：进行双缝干涉和单缝衍射的实验，让学生观察和记录实验现象4. 原理应用：分析干涉和衍射在生活中的应用，如光学镜头、干涉仪等5. 总结与反思：让学生回顾所学内容，总结干涉和衍射的特点和应用，提出问题进行思考教案仅供参考，具体实施可根据实际情况进行调整。

六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对干涉现象的理解程度和掌握情况。

2. 实验报告：评估学生在实验中的观察能力、数据处理能力和对干涉原理的理解。

3. 课后作业：布置相关习题，巩固学生对干涉和衍射知识点的掌握。

七、教学拓展1. 光的偏振：介绍光的偏振现象，引导学生理解偏振片的作用。

2. 光的色散：讲解光的色散现象，引导学生了解光谱的组成。

八、教学资源1. 实验器材：双缝干涉仪、单缝衍射仪、光具座等。

2. 多媒体课件：制作干涉和衍射现象的动画和图片，辅助教学。

3. 参考书籍：提供相关光学教材，供学生课后自学。

九、教学反馈1. 课堂气氛：观察学生在课堂上的参与程度，了解学生的学习兴趣。

2. 学生反馈：收集学生对教学内容和方法的意见和建议，不断改进教学。

高中物理 13.2《光的干涉》教案新人教版选修3-4

高中物理新课标教材·选修3-4第十三章第2节《光的干涉》教学设计一、教材分析1．国内以往教材对光的教学都是按光学的两大分支——利用几何学的概念和方法研究光的传播规律的几何光学和研究光的本性以及光与物质相互作用的规律的物理光学而分两章进行，两部分教学内容的处理相对独立．新课标下的光学教材，突出“光的本性”这条主线，将两部分内容整合为一，全章教材内容编排灵动活跃，贴近光学研究高新理念与成果，具有时代气息．2．教材将《光的干涉》安排在学生可感知的光折射现象研究（第1 节）之后，意在建立有层次的光本性认知平台．在光折射现象研究中得到折射定律后，教材及时引导学生作深层思考：从实验中得出的折射定律1212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致，是否可以推测光可能是一种波？“光线”是否应该是光波的波线？为将对光的认知同化至波的图式中去作了自然的铺垫，这样的编排与高中学生的认知水平相适应的，也顺乎人类对光本性认识的进程．3．本节围绕波的特征现象之一 ——光的干涉的研究展开，以完成“光是一种波”的推理与同化．教材着力于展示典型的光干涉实验及光干涉现象，分析光干涉图样的规律及发生光干涉的条件．教材贯穿了如下的科学方法：不完整的事实（折射定律1212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致）↓假说（光是一种波）↓可检验的依据（是波就会干涉）↓新事实的检验（双缝干涉图样）二、学情分析1．学生大多在生活中没有光的干涉现象的体验，但通过高中物理学习，已有水波、声波等机械波干涉的经验与理论，高二学生已有一定的自主构建新知识框架的能力，可以从已感知的机械波干涉现象与规律延伸至待认定的光是波的推想．2．高二学生已有一定的物理学科方法，如观察实验，控制实验，假说方法，从现象归纳规律等，可以实现教材渗透的方法教育意图．三、设计思想基于上述对教材意图与受体分析，本节教学着重向学生介绍作为光的波动说的重要实验支持——光的干涉现象．教学安排拟从回眸机械波的干涉导入，以课堂演示实验及学生随堂实验为依托，让学生“想”——体验逻辑推理的思维过程、“说”——外显思维活动过程、“看”——理性观察、“做”——体验科学探究活动、应用探究方法、“听”——接受前人总结知识，完成教材规定的教学要求．四、教学目标本课教学目标在以下三个领域具体为1．知识与技能◆会观察与描述光的双缝干涉现象，认识单色光双缝干涉条纹的特征．◆知道单色光双缝干涉亮、暗条纹形成的原理．◆知道产生光的干涉现象的条件．◆尝试获取相干光源．2．过程与方法※通过对实验观察分析，认识干涉条纹的特征，获得探究活动的体验．※尝试运用波动理论解释光的干涉现象．※体验观察到光的双缝干涉以支持光的波动说的假说上升为理论的方法．※通过机械波的干涉向光的干涉迁移，经历知识同化、抽象建模的物理思维过程．3．情感态度与价值观●体验探究自然规律的艰辛与喜悦．●欣赏光现象的奇妙和谐．●了解光干涉现象的发现对推动光学发展的意义．五、重点难点重点：1．观察与描述光的双缝干涉现象．2．知道产生光的干涉现象的条件，认识干涉条纹的特征．难点：用波动理论解释亮暗相间的干涉条纹．六、教学策略与手段从上一节所设伏笔“从实验中得出的折射定律1212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致，是否可以推测光可能是一种波？”切入，在复习水波的干涉现象及产生条件的基础上，引导学生提出用光是否具有干涉现象来作判断．在演示激光干涉图样之前，预期光干涉图样，介绍杨氏双缝干涉实验．对单色光双缝干涉亮、暗条纹的成因作定性解释．在学生活动《做一做》中，让学生用自制的双缝观察激光的干涉图样，通过双缝观看白炽灯灯丝出现彩色的干涉条纹作为学生的探究活动．作业设计：思考生活中所见过的光的干涉现象，力求使物理课堂学习贴近学生生活，尽量做到“从生活走向物理，从物理走向社会”．接受性学习与探究性学习穿插，完成本课目标．七、课前准备1．为了更好的展开教学内容，上节课后作业预埋一道背景为机械波的干涉的习题．2．教师在课前要做好充分的准备，对教材的内容进行深刻的分析，做好上课时需要的相关课件．做好实验是本堂课的关键，教师在课前要先做好演示实验．3．为了使实验现象明显，本节课要在有暗室条件的教室里上．4．教学用具：⑴实验装置演示光的干涉现象：激光器，双缝；20组学生电源、白炽灯，若干经过曝光的黑色摄影胶片、玻璃板，40只剃须刀，20把直尺．⑵多媒体课件水波干涉的视频，托马斯·杨双缝干涉实验原理示意图，分析出现亮暗相间条纹条件的PPT 动画等．八、教学过程全课围绕光的双缝干涉实验展开教学活动．（动画显示课题后，教师引入）在光的折射一课中，从实验中得出的折射定律1212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致，是否可以推测光可能是一种波？学生思考与交流后得到：如果光是一种波，则要有波的特征现象作实验支持．干涉是波特有的现象，一切波都能发生干涉，因此可以用光是否具有干涉现象来判断光是不是一种波．（屏幕展示“水波干涉”的视频，通过已有知识的迁移让学生走进光的双缝干涉）让学生观察并描述稳定水波干涉现象的特征：即出现振动总是加强和振动总是减弱的区域，且加强区和减弱区互相间隔的现象；指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的结果；强调要得到稳定干涉图样需要两波源的振动情况完全相同．（板书）一、波的特征现象之一 ——干涉现象——振动加强与减弱的区域确定发生稳定干涉的条件——两列波的频率相同设问1：⑴预期的光（例如红光）的干涉图样是怎样的？要求回答：单色光的干涉现象是亮暗相间的条纹．（从机械波迁移至光波）设问2：⑵日常生活中为什么不易看到光的干涉现象？如何通过实验控制而获得光的干涉现象？学生交流后教师归总：要产生光的干涉现象必须要有两个振动情况完全相同的光源，实验控制的关键在获取振动情况完全相同的光源，让两个完全相同的“相干光源”发出的光在同一空间叠加，用屏在叠加区域接收，应可得到预期的现象．（板书）二、双缝干涉实验1．物理学家这样做——托马斯·杨双缝干涉实验（屏幕切换显示托马斯·杨双缝干涉实验原理示意图，如图1所示，介绍杨氏实验）教师强调以下两点：单缝的作用是获取单一频率的光源；双缝屏上的两条狭缝离的很近，到前一条狭缝的距离相等，所以两条狭缝处光的振动情况完全相同．说明杨氏最初的实验所用的不是狭缝，而是小孔，后来，他发现改用狭缝后干涉图样更加明亮，于是后人把他的实验叫做双缝干涉实验．杨氏实验成功获得亮暗相间的干涉图样，证明光的确是一种波．（板书）2．双缝干涉演示实验（教师采用激光作为光源演示双缝干涉实验）教师操作：⑴打开激光器，直接把激光打到后背的墙（光屏）上（易观察）．要求学生说出观察到的现象——激光沿直线传播，打到墙上是一个亮斑．⑵在激光器前加一双缝，让学生再观察实验现象，并引导学生描述观察到的现象．学生活动：①在加双缝前，请一学生来观察双缝，因为双缝间距太小，大约0.1mm 左右，一般很难看出是双缝，可以让其他同学帮助想办法，如将双缝屏迎着光去看便可看出．②仔细观察实验现象，并描述加双缝前、后在光屏上观察到的现象：光到达屏上的范围比不加双缝时大了；屏上出现了亮（红）暗相间的条纹；条纹间距相等；还可以请刚才观察双缝的学生说出，亮暗相间的条纹走向与双缝的方向平行．（板书）双缝干涉图样的特征⑴ 亮暗相间的条纹；图1 S S S 1 单色光单缝屏双缝屏光屏⑵ 条纹间距相等；⑶ 光到达的范围比“直线传播”的大．教师设问：为什么会出现这样的图样？怎样用波动理论解释光的干涉现象．（板书）三、研究双缝干涉图样的成因（屏幕显示用波面描述相干波叠加的原理图，如图2所示）教师讲解要点：⑴说明示意图是两列波某一时刻峰谷位置分布图．⑵说明两列波的振动情况完全相同，在两列波峰峰、谷谷相遇位置均是加强点；而峰谷相遇位置均是减弱点．⑶先分析S1、S2连线中垂线上的点，这些点到两波源的路程差为0，是加强点，并说明此直线上的点均是加强点．⑷再分析S1、S2连线中垂线两侧最靠近中垂线对称位置上的点，即两列波峰谷相遇点，这些点到两波源的路程差为2λ，为减弱区域． ⑸再分析远离中垂线上的点，又是加强区域……．小结：通过以上分析可知：振动加强区与减弱区的分布是相互间隔的，而且是稳定的．结合干涉图样分析：叠加加强区，光能量较强——亮；叠加减弱区，光能量较弱——暗．于是得到亮暗相间的干涉图样．（板书）1. 当屏上某点到双缝S 1、S 2的路程差是光波波长的整数倍时，即(0,1,2)n n δλ==⋅⋅⋅，在这些地方出现亮条纹；2. 当屏上某点到双缝S 1、S 2的路程差是光波半波长的奇数倍时，即图2 强强弱弱波谷波峰波源波源强()21(1,2)2n n λδ=-=⋅⋅⋅，在这些地方出现暗条纹．学生活动：用自制的器材来观察双缝干涉现象．取经过曝光的黑色摄影胶片，放在玻璃板上．把两只剃须刀片并拢，以刀刃的前端沿直尺在胶片上一次划出两道细缝，缝间距离要小于0.1mm ．这样就做成了双缝．学生做好双缝后，教师请若干学生把做好的双缝放到激光器前，让其他同学用白纸在自己座位上就近接收干涉图样．描述各图样及教师演示的实验现象有何异同．教师引导学生总结：干涉条纹的间距与双缝的间距有关，干涉条纹的间距与双缝至屏的距离有关．学生活动：通过自制的双缝观看相距0.5m 左右的白炽灯的灯丝，描述观察到的实验现象？思考为什么会出现彩色的干涉条纹？干涉现象是波的特征现象，双缝干涉实验的成功说明光的确是一种波．双缝干涉实验最重要的控制是获得两个完全相同的光源！教室里的两盏白炽灯不是完全相同的两个光源，所以发出的光不会发生干涉；我们刚才的实验中，通过双缝获得了可以产生干涉图样的光源．（板书）四、相干光源如果两个光源发出的光能够产生干涉，这样的两个光源叫做相干光源．（全课总结、提升）1．托马斯·杨在历史上第一次解决了相干光源问题，成功做出了光的干涉实验．光的干涉现象是微粒说无法解释的，使人们认识到光具有波动性．2．两个相干光源发出的光在屏上某处叠加时，如果同相光就加强，如果反相光就减弱，于是产生亮暗条纹，其特征是在中央亮纹两侧对称地分布着亮暗相间的各级干涉条纹，且相邻亮纹和相邻暗纹的间距相等．3．亮暗相间条纹反映光的能量在空间分布情况．暗条纹处光能量几乎是零，表明两列光波叠加彼此相互抵消，这并不是光能量损耗了或变成其它形式能量，而是按波的传播规律，没有能量传到该处；亮条纹处的光能量比较强，光能量增加，也不是光的干涉可以产生能量，而是按波的传播规律，到达该处的能量比较集中．九、作业设计1．认真阅读课本，预习第3节：用双缝干涉测量光的波长．2．例举生活中见过的光的干涉现象．3．探讨：⑴在用自制的双缝观看白炽灯丝时，为什么会看到灯丝两侧细密地分布着彩色的干涉条纹？⑵以下是两个关于光的干涉的实验，试分析在这些实验设计中，是如何获得相干光源的，并作图求出干涉区域：洛埃镜实验实验示意如图3所示，S1为狭缝光源，其一部分光直射到光屏EE'，另一部分几乎与镜面平行地射向镜面，然后反射光到达屏上．菲涅耳双面镜实验菲涅尔双镜是两个交角很小的平面镜，如图4所示，从狭缝S发出的光，经平面镜M1和M2发生反射．2E'E图4Ｏ'。

光的干涉-鲁科版选修3-4教案

光的干涉-鲁科版选修3-4教案一、教学目标1.了解光的干涉现象及其特点，明确光程差的概念和计算方法；2.了解杨氏干涉实验的装置和原理，掌握干涉条纹的观察方法；3.了解薄膜干涉现象及其应用，掌握薄膜干涉装置的构造，能计算薄膜厚度。

二、教学重点和难点1.教学重点：光的干涉特点、干涉条纹观察方法、薄膜干涉现象及计算方法；2.教学难点：薄膜干涉的原理及计算。

三、教学方法1.教师讲授；2.实验演示；3.学生自主探究。

四、教学准备1.杨氏干涉装置；2.薄膜干涉装置；3.激光雨幕；4.实验器材和材料。

五、教学过程1. 光的干涉现象•教学内容：光的干涉现象及其特点，光程差的定义和计算方法。

通过实验器材和材料演示光的干涉现象，让学生感性理解光的干涉波概念。

之后，介绍光程差的概念、计算方法和其对干涉结果的影响，并辅以示意图讲解。

2. 杨氏干涉实验•教学内容：杨氏干涉实验的装置和原理，干涉条纹观察方法。

介绍杨氏干涉实验装置和原理，并演示实验过程，让学生观察和记录干涉条纹，并让学生在实验中探究干涉现象的规律。

3. 薄膜干涉现象•教学内容：薄膜干涉现象及其应用，薄膜干涉装置的构造，薄膜干涉的计算方法。

介绍薄膜干涉现象及其应用，并演示薄膜干涉实验过程，让学生掌握薄膜干涉装置的构造和使用方法。

之后，讲解薄膜的干涉原理及计算公式，并辅以实例讲解。

4. 总结通过总结本节课所学的知识点，让学生掌握光的干涉现象、杨氏干涉实验和薄膜干涉的基本概念，掌握干涉条纹的观察方法和薄膜干涉的计算方法。

六、教学反思本节课通过演示实验、讲解理论知识等教学方法，让学生从感性认识到理性认识，掌握了光的干涉现象、杨氏干涉实验和薄膜干涉的基本概念及其应用，达到了预期的教学目标。

注重实验和自主探究，让学生积极参与课堂，从而提高了学生的实验能力和解决问题的能力。

在后续教学中应适当加强巩固训练。

高中物理人教版选修3-4教学案：第十三章第3节光的干涉 Word版含解析

第3节光_的_干_涉一、杨氏干涉实验1．物理史实 1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，开始让人们认识到光的波动性。

2．双缝干涉实验(1)实验过程：让一束平行的完全相同的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉。

(2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹。

(3)实验结论：证明光是一种波。

二、光发生干涉的条件1．干涉条件两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。

2．相干光源发出的光能够产生干涉的两个光源。

3．一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因由于不同光源发出的光的频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相位差，故一般情况下不易观察到光的干涉现象。

1.英国物理学家托马斯·杨于1801年成功地观察到了光的干涉现象。

2．双缝干涉图样：单色光——明暗相间的条纹。

3．干涉条件：两列光的频率相同，振动方向相同，相位差恒定。

4．出现明纹与暗纹的条件：两光源到屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时出现亮条纹，奇数倍时出现暗条纹。

1．自主思考——判一判(1)直接用强光照射双缝，发生干涉。

(×)(2)若用白光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。

(×)(3)若用单色光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。

(√)(4)在双缝干涉实验中单缝屏的作用是为了获得一个线光源。

(√)(5)双缝干涉实验证明光是一种波。

(√)2．合作探究——议一议(1)两只手电筒射出的光束在空间相遇，能否观察到光的干涉现象？提示：不能。

两只手电筒射出的光束在空间相遇，不满足光发生干涉的条件，不能观察到光的干涉现象。

(2)在双缝干涉实验中，如果入射光用白光，在两条狭缝上，一个用红色滤光片(只允许通过红光)遮挡，一个用绿色滤光片(只允许通过绿光)遮挡。

人教版选修3-4 13.3 光的干涉教案 word版含答案

课时13.3光的干涉1.通过实验观察,认识光的干涉现象。

理解光是一种波,干涉是波特有的性质。

2.明确光产生干涉的条件以及相干光源的概念。

3.理解干涉的原理、干涉条纹形成的原因及特点,能够利用明暗条纹产生的条件解决相应的问题。

重点难点:光的干涉产生的条件,形成明暗条纹的条件,以及双缝干涉中明暗条纹的有关计算。

教学建议:本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件。

教学中要注意回顾和应用机械波干涉的相关知识,分析光屏上明暗条纹的分布规律,这可以进一步加深学生对光的波动性的认识。

本节做好光的干涉的演示实验是使学生正确理解本节知识的关键。

导入新课:在托马斯·杨之前,不少人都曾进行过光学实验,试图找到证明光的波动性的有力证据:光的干涉和衍射现象。

但这些实验都失败了,原因是他们不能找到相干光源。

直到1801年托马斯·杨做了著名的干涉实验,为光的波动说奠定了基础。

杨氏干涉实验巧妙地解决了相干光源问题,它的巧妙之处在哪?1.杨氏干涉实验(1)1801年,英国物理学家①托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。

证明光的确是一种②波。

(2)双缝干涉实验:让一束③单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,就形成了两个波源,它们的④频率、⑤相位和⑥振动方向总是相同。

这两个波源发出的光在挡板后互相叠加,挡板后面的屏上就可以得到⑦明暗相间的条纹。

(2)出现暗条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光在这点相互削弱,这里出现暗条纹。

1.杨氏实验观察到的是什么现象?为什么说它证明了光是一种波?解答:干涉现象,干涉现象是波特有的现象。

2.双缝干涉实验中为什么用激光做光源?解答:激光亮度高、相干性好。

新课标人教版3-4选修三13.3《光的干涉》WORD教案1

难点：测定单色光的波长
教学
过程
主要内容
（教师填教法或点拨的方法,
学生填知识要点或反思）
一.
二.三、Βιβλιοθήκη 四五实验原理
使太阳光或单色光，通过一个具有单一狭缝的挡板，成为线光源，再让这束光射到另一个具有相隔很近的两条狭缝的挡板上，而单缝到两条狭缝的距离相等，通过双缝的两条光就成了相干光源，当它们相遇再屏幕上时，相互叠加就形成了稳定的干涉条纹
△x=lλ/d
教学反思
八.课后作业:班级_______姓名_______________日期____________
②接好光源，打开开光，使灯丝正常发光
③调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏
④安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，两者间距约5到10厘米，这时可观察白光的干涉条纹
⑤再在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹
测定单色光的波长
①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹
根据可以计算出单色光的波长，公式中
为相邻两条亮纹间的距离，波长用λ表示，d表示两个狭缝之间的距离，l为挡板与屏间的距离．
实验器材：
双缝干涉仪：包括光源，虑光片，单缝、双缝、遮光筒，光屏，光具座，测量头及刻度尺等
杨氏双缝实验的规律
如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远，条纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波的波长越大，条纹间的距离也越大，这是为什么？
运用几何知识
r2-r1=dsinθ
X=ltanθ≈lsinθ
当两列波的路程差为波长的整数倍，即dx/l=±kλ，（k=0,1, 2…)
时才会出现亮条纹，亮条纹
位置为：X=±klλ/d
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为

新课标鲁科版3-4 选修三5.1《光的干涉》优秀教案3(重点资料).doc

第一节光的干涉三维教学目标1、知识与技能（1）认识光的干涉现象及产生光干涉的条件；（2）理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征；（3）如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着。

2、过程与方法（1）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力；（2）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力。

[:Z 。

xx 。

k]3、情感、态度与价值观教学重点：波的干涉条件，相干光源；如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着。

教学难点：如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着；加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”。

1、从红光到紫光频率是如何变化的？频率由谁决定？ )())()((00长变小光从真空进入介质后波n v c n c v λλνλνλ=∴===（1）从红光到紫光的频率关系为： υ紫 > ……… > υ红（2）频率由光源决定与传播介质无关。

（由光源的发光方式决定）2、在真空中，从红光到紫光波长是如何变化的？紫红υυυλ〈=c 紫红υυυλ〈=c3、任一单色光从真空进入某一介质时，波长、光速、频率各如何变化？（1）当光从真空进入介质或从一种介质进入另一种介质时，频率不发生变化。

即光的的颜色不发生改变。

（2）当光从真空进入介质后，传播速度将变小。

当光从一种介质进入另一种介质后，又如何判断传播速度的变化？当光从一种介质进入另一种介质后，又如何判断波长的变化？例1：已知介质对某单色光的临界角为θ，则( )① 该介质对此单色光的折射率等于1/sin θ B.此单色光在该介质中的传播速度等于csin θ倍(c 是真空中的光速)C.此单色光在该介质中的波长是在真空中的波长的sin θ倍D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1/sin θ倍4、在同一介质中，从红光到紫光波长、速度大小间的关系如何？（1）在同一种介质中，频率小的传播速度大。

选修3-4第十三章第2节光的干涉教案

学校：临清实验高中：物理编写人：孙秀芝审稿人：孔庆生选修3-4第十三章第2节《光的干涉》一、教材分析本节是对干涉现象的初步认识，但是为下节双缝干涉实验做了重要的理论铺垫。

二、教学目标1、知识目标.通过实验观察认识光的干涉现象，知道从光的干涉现象说明光是一种波..掌握光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹.掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程..知道不同色光的频率不同，掌握波长、波速、频率的关系..通过实验初步认识薄膜干涉现象，了解其应用.2、能力目标.通过了解杨氏把一个点光源发出的一束光分成两束，理解相干光源的设计思想..通过根据波动理论分析单色光双缝干涉，培养学生比较推理，探究知识的能力..在认真观察实验事实的基础上，加强抽象思维能力的培养.3、德育目标通过对光的本性的初步认识，建立辩证唯物主义的世界观.三、教学重点难点教学重点：干涉图象的形成实验及分析教学难点：1.亮纹（或暗纹）位置的确定.2.亮纹（或暗纹）间距公式的推导四、学情分析（根据个人情况写）五、教学方法实验观察、理论分析、学案导学六、课前准备杨氏实验装置七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

（三）合作探究、精讲点拨。

（1）双缝干涉实验［动手实验，观察描述］介绍图20—2杨氏实验装置（出于时间和观察效果考虑，不在课堂上做这一实验）介绍侧重于单孔的作用，是获得来自同一光源的一束光波，双孔的作用是将同一束光波分成两束“振动情况总是相同的光束”.因为两孔相距0.08 mm 左右，很近，且与单孔屏上的孔距离相等，所以单孔的光会同时到达这两个孔，这两个孔将同一列光一分为二，因而两个小孔成了“两个振动情况完全相同的新波源，它们在屏上叠加，就会出现明暗相间的条纹”.（2）干涉条纹的成因［比较推理，探究分析］［师］通过实验，我们现在知道，光具有波动性.现在我们是不是可以根据机械波的干涉理论来认真探究一下实验中的明暗条纹是如何形成的呢？实验并总结：Δr =2n ·2λn =0、1、2…时，出现明纹. Δr =(2n +1) 2λ,n =0、1、2…时，出现暗纹. ［师］综合前面分析，我们可以画出右面图示的双缝干涉结果.同时介绍一下相干光源，强调干涉条件.［师］看来大家掌握得不错，下面我们可以讨论一些更复杂的问题.（3）条纹间距与波长的关系［深入观察量化分析］指导学生分别用红色、紫色滤色片遮住双缝，观察线状白炽灯的干涉条纹（课本P 101图实—2），比较两种色光干涉条纹宽度，与课本第1页彩图2对照，得出结论：红光干涉图20—10条纹间距大于紫光干涉条纹间距.（注意其他条件相同，进行实验）［师］我们知道，不同色光的波长是不同的，那么干涉条纹间距的关系也就反映了不同色光的波长关系，干涉条纹间距和波长之间又有怎样的关系呢？同学们发挥数学方面的聪明才智，我们一起来寻找它们之间量的关系.（板书）［投影图20—11及下列说明］推导：（教师板演，学生表达）由图可知S 1P =r 1［师］r 1与x 间关系如何？［生］r 12=l 2+(x -2d )2 ［师］r 2呢？［生］r 22=l 2+(x +2d )2 ［师］路程差|r 1-r 2|呢？（大部分学生沉默，因为两根式之差不能进行深入运算）［师］我们可不可以试试平方差？r 22-r 12=(r 2-r 1)(r 2+r 1)=2dx由于l »d,且l »x ,所以r 1+r 2≈2l ，这样就好办了,r 2-r 1=Δr =ld x ［师］请大家别忘了我们的任务是寻找Δx 与λ的关系.Δr 与波长有联系吗？［生］有.［师］好，当Δr =2n ·2n =0、1、2…时，出现亮纹. 设两缝S 1、S 2间距离为d,它们所在平面到屏面的距离为l ，且l d,O 是S 1S 2的中垂线与屏的交点，O 到S 1、S 2距离相等. 图20—11即l d ·x =2n ·2λ时出现亮纹，或写成x =dl n λ 第n 条和第（n -1）条亮纹间距离Δx 为多少呢？［生］Δx =x n -x n -1=［n -(n -1)］dl λ ［师］也就是Δx =d l ·λ 我们成功了！大家能用语言表述一下条纹间距与波长的关系吗？［生］成正比.［师］对，不过大家别忘了这里l 、d 要一定.暗纹间距大家说怎么算？［生］一样.［师］结果如何？［生］一样.［师］根据前面的实验结果及推导大家能判断红光和紫光哪一个波长长吗？［生］能.红光.［师］大家能猜一猜用白光干涉会出现什么现象吗？［生］（默然）［师］好，不清楚，我们不妨实验一下.引导学生观察白光干涉（抽去滤色片，直接观察）［师］哪位同学能为大家归纳一下观察到的现象.［生］（1）彩色条纹（师提示明暗相间）（2）中央为白条纹（3）中央条纹两侧彩色条纹对称排列（4）每条彩纹中红光总在外边缘，紫光在内缘.［师］归纳得很全面，大家能解释吗？（学生积极讨论，气氛热烈，从讨论中基本能掌握了原因）［生］不同色光波长不同，条纹宽度不同，红光条纹最宽；紫光条纹最窄，所以出现上面现象.［师］解释得好.大家还记得机械波波长、波速、频率三者之间的关系吗？［生］记得.v =λf .［师］对，光波也有这样的关系，不过各种色光在真空中的波速是相同的，我们用c表示，那么有：［板书］c=λf［师］请大家比较一下七种色光的频率关系.［生］红光频率最小，紫光频率最大.［师］对，大家看P27的表.（教师介绍波长，频率范围，强调单位，引导学生阅读讨论表右侧的红字）（四）薄膜干涉［拓展应用提高能力］［师］大家通过前面的学习，现在我们来探究另一个问题，是不是只有两个双缝射出的相干光才能发生干涉呢？［生］不一定，关键要看路程差.［师］好，我们再来看一个干涉的实验：薄膜干涉［板书］教师演示：点燃酒精灯，在火焰中洒些氯化钠，使火焰发生黄光.把圆环竖直地插入肥皂溶液中，慢慢向上提起形成薄膜，竖直放好，将大烧杯罩住圆环，减小蒸发，以延长演示时间，便于全体观察.将酒精灯移到膜前，调整好位置，在酒精灯同侧观察到肥皂膜上呈现明暗相间的干涉条纹.［师］怎样解释这一现象呢？请大家思考下面几个问题：［投影图20—12及以下问题］图20—12①肥皂膜有几个面可以反射灯焰的光？②这些面反射回来的光有没有路程差，如有，它们有什么特点？③这些反射光是不是相干光？［生1］膜前后两表面均可反射光.［生2］因为肥皂膜厚度不同，所以不同位置处的反射光路程差不同，有的地方可能是半波长的奇数倍，有的地方可能是半波长的偶数倍.［生3］两表面的反射光线来源于同一光线，振动情况一定相同，是相干光.［师］三位同学回答得非常好，大家能弄清薄膜干涉的原因吗？［生］能.［师］好，请大家把自己的想法与课本P27最后一段的分析比较一下.（学生阅读、理解.教师准备演示牛顿环实验）［师］大家分析得很好，我再加一个实验，奖励大家.（演示牛顿环实验，直接投影在白色墙上，墙上出现了牛顿环反射光干涉形成的一组明暗相间的同心圆，将屏移到环的另一侧，这里可将装置调整，同样可以观察到与反射干涉条纹互补的一组同心明暗相间的圆环）［师］感兴趣的同学课后抽时间自己来实验，深入研究它，同学们也能给我找点例子吗？（学生讨论，思考）［生］水面上的油膜好像也能反射光线，形成明暗相间的条纹.［师］好，同学们课后去认真观察一下，看来干涉现象在我们生活中是见过的，我们真是“视而不见”，“相逢未必曾相识”，生活中有许多现象，看似很普通寻常，却常常蕴含着很深的科学道理，同学们要多观察、多思考、多探究.［师］课本P28给大家介绍了一个干涉现象在技术上的应用实例，我们一起来看看.［投影图20—13引导学生分析］课堂巩固训练：（见导学案）（四）反思总结，当堂检测。

选修3-4光的干涉教案.doc

人教版选修3-4 133 光 的 干 涉 教案 word版含答案

高中物理《光学光的干涉》教案沪科版选修3-4

1.光的干涉-教科版选修3-4教案

高中物理选修3-4教学设计6：13.3 光的干涉教案

高中物理选修3-4教学设计8：13.3光的干涉教案

光的干涉》教案新人教选修

光的干涉》教案新人教选修

【备课精选】2021-2022学年人教版选修3-4 光的干涉 教案 Word版含答案

3光的干涉-人教版选修3-4教案

物理选修3-4人教新课标13.2光的干涉教案

选修3-4光的干涉教案

《光的干涉》教案新人教选修

高中物理 13.2《光的干涉》教案 新人教版选修3-4

光的干涉-鲁科版选修3-4教案

高中物理人教版选修3-4教学案：第十三章 第3节 光的干涉 Word版含解析

人教版选修3-4 13.3 光 的 干 涉 教案 word版含答案

新课标人教版3-4选修三13.3《光的干涉》WORD教案1

新课标鲁科版3-4 选修三5.1《光的干涉》 优秀教案3(重点资料).doc

选修3-4第十三章第2节光的干涉教案

人教版选修3-4 133 光的干涉教案 word版含答案

【备课精选】2021-2022学年人教版选修3-4 光的干涉教案 Word版含答案

高中物理 13.2《光的干涉》教案新人教版选修3-4

高中物理人教版选修3-4教学案：第十三章第3节光的干涉 Word版含解析

人教版选修3-4 13.3 光的干涉教案 word版含答案

新课标鲁科版3-4 选修三5.1《光的干涉》优秀教案3(重点资料).doc