1. 光的干涉课件配套优秀教案案例

光的干涉

教科版选修3-4第五章第1节

【教学目标】

1.

物理观念素养目标：

能够对光的本性进行认知，明确光是一种波这一物理事实，并且通过这一事实来解释光的干涉图样，从而解释光的干涉图样中的亮条纹和暗条纹产生的原因及条件，和生活中光的干涉现象。

2.

科学思维素养目标：

让学生在提出光是一种波的合理猜想和推理验证的过程中，培养学生从物理学视角对客观物质的本质属性的认识及能够基于客观事实建构物理模型的抽象概括和论证能力。

3.

科学探究素养目标：

在论证光是一种波的过程中，培养学生具有科学探究的意识和实施科学探究基本过程的能力。

4.

科学态度与责任素养目标：

能够正确认识科学的本质，具有学习与研究物理的好奇心与求知欲，树立能基于证据与逻辑发表自己的见解，实事求是的科学观念。

【教学重难点】

1.

验证光是一种波的科学探究过程。（重点）

2.

知道光干涉产生的条件，掌握干涉图样的特征。（重点）

3.

知道影响双缝干涉条纹间距的因素。（第二课时重点）

4.

理解双缝干涉亮暗条纹产生的条件与原因。（难点）

【教学方法】

讨论法：在讨论中培养与他人合作意识

探究法：树立严谨的科学探究意识，再次体会科学探究的过程

演示法：让学生对物理现象得到最真切的感受

讲授法: 有利于学生更系统的建构物理知识体系

问答法：激发学生的思维，提升学生的物理热情

【教学工具】

PPT课件、学生电源、红色绿色滤片、杨氏双缝干涉实验仪

【教学过程】

1.

课题引入：以提问的方式回顾之前学习过的波的干涉的相关知识，为提出光是一种波的观念及实验的条件与结论做铺垫，起到了承上启下的作用。

提问：什么是波的干涉现象？

学生答：相干波叠加，使得某些区域质点振动始终加强，另一些区域振动始终减弱，区域相

互间隔，稳定。

提问：波干涉的条件？

学生答：频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两列波（相干波源）

提问：两列相干波叠加时哪些区域振动加强？哪些区域振动减弱？

学生答：

XSS1SS22n 加强点： （n=0,1,2,3，……）

2

XSS1SS22n1 减弱点： （n=0,1,2,3，……）

2

2.新课教学：通过对比光的反射折射规律与波的反射折射规律提出大胆的猜想：光是一种波。

教师引导提问：波的反射与折射满足什么规律？

光的反射与折射满足什么规律？你有何发现？

学生答：波的反射与折射和光的反射与折射满足相同的规律。

一、提出问题：光到底是什么？光和波之间有没有关系？

学生思考

二、作出假设：猜想光是一种波。教师适当补充17世纪惠更斯的光的波动学说

三、实验验证：

提问：可以通过哪些现象来验证光是一种波？（提示波特殊具有的）

学生答：干涉、衍射

1、实验目的：验证光是否发生干涉

提问：如果光能像波一样发生干涉，我们会看见什么现象？

学生答：会看见有些区域加强，形成亮区，有些区域减弱，形成暗区，且明暗相间。

提问：现实生活中两盏灯同时点亮会不会形成以上现象？

学生答：不会？

提问：原因是什么？能否说明光不发生干涉？（提示波干涉有没有条件）

学生答：可能是没有满足干涉的条件。

教师补充说明：一模一样的两盏灯只能说明功率一样，但是发光的频率及振动方向不同。

2、实验设计：将一束同频率的光一分为二

激光：频率单一、方向性好、亮度强

3、实验装置：

双缝

双缝的目的将一束光一分为二。

提问：在17世纪还没有激光的出现，请问能否得到相干光？

教师说明：可以的，用白炽灯、滤光片、单缝、双缝即可。

滤光片

滤光片目的将光过滤成只有红光的单色光。

单缝

单缝目的获取振动方向相同的光。

四、进行实验：

利用杨氏双缝干涉实验仪分别进行红色光的干涉与绿色光的干涉实验

(进行前简单的做仪器的介绍）

五、实验现象：

请学生观察、描述并总结

明暗相间的条纹

条纹间距相等

中央为亮纹

六、实验结果分析

引导学生自行分析：

明暗相间的等间距条纹说明光在一些区域叠加加强，形成亮纹；在另外一些区域叠加减弱，形成暗纹。且这些区域相互间隔，稳定。即光像波一样的发生了干涉现象，得到光可以发生干涉的结论。

光可以发生干涉

光是一种波

教师补充光是一种波的理论的发现过程，PPT展示光具有波粒二象性的理论，为之后教学埋下伏笔。

提问：中央亮纹的形成原因？（提示已经明确光是一种波，可否从以前学习过的波的知识来解释？）

中央亮纹：两束光到达中央的距离差为零，在这里振动始终加强。

提问：其他亮纹形成的原因？

学生回答，教师PPT展示

（n=1,2,3，……）

亮纹产生条件： XSS1SS22n2

同理可得，

XSS1SS22n1暗纹产生的条件： 2（n=1,2,3，……）

即学即练：请学生回答第一二三级亮暗条纹产生的条件

七、总结：

教师PPT展示，学生总结

①杨氏双缝干涉实验证明光是一种波，光可以发生干涉。

②单色光的干涉图样均为中央亮纹，依次明暗相间的等间距条纹。

③亮条纹：光程差是半波长的偶数倍

④暗条纹：光程差是半波长的奇数倍

⑤不同单色光的条纹间距不同，波长越长，条纹间距越大。

八、课后思考：

猜想影响条纹间距的有哪些因素，能否设计实验证明？

【教学板书】

光的干涉

一、提出问题：光到底是什么

二、作出假设：光是一种波

三、实验验证：

1、实验目的：验证光能否发生干涉现象

2、实验设计：实验条件是获取同一频率的相干光源

3、实验装置：白炽灯、滤光片、双缝、单缝、光屏

四、进行实验：

五、实验现象：明暗相间的条纹

条纹间距相等

中央为亮纹

六、实验结果分析：

1、光可以发生干涉

光是一种波

2、中央亮纹形成原因：两束光到达中央的光程差为零，在这里振动始终加强。

3、亮条纹产生原因： （n=1,2,3，……）

XSS1SS22n2

4、暗条纹产生原因：

XSS1SS22n1（n=1,2,3，……）

2

七、总结：

八、课后思考：影响条纹间距的因素有哪些？