1. 光的干涉优质公开课教案

课

题

光的干涉（选修3-5 第五章第1节）

设计者

峨眉二中 赵鹏

课

型

新授课（1课时）

1、教材的地位和作用：

本节的主要内容是介绍光的属性之一——光的干涉。光的干涉属于近代物理知识，是学生进一步探究光的本性的基础。

2、课程标准对本节的要求：

观察光的干涉现象。知道产生干涉现象的条件。

3、教材内容安排：

本节从肥皂泡上的彩色条纹入手，介绍光的干涉现象，利用双缝干涉现象，介绍光的干涉的特征，然后将光的干涉与机械波的干涉进行类比，介绍光产生干涉的条件和光产生干涉明条纹与教材分析暗条纹的公式，并将此公式应用于双缝干涉，得出双缝干涉现象中相邻明（或暗）条纹之间的距离公式。最后呼应节首，利用光的干涉知识，分析肥皂泡彩色条纹的成因。

4、教材的特点

（1）注重知识间的前后联系和连贯。通过与机械波的干涉的类比，总结光产生干涉的条件及产生明暗条纹的条件。

（2）培养学生将物理问题数学化的能力。

（3）重视物理知识与生活的联系，培养学生从生活中的现象中寻找物理规律的兴趣。

5、对教材的处理

光的干涉现象在生活中并不常见，可以通过与学生常见的机械波的干涉现象进行比较与分析，加深学生理解。通过学生讨论后提出问题，并结合双缝干涉实验、薄膜干涉实验，将抽象问题可视化，培养学生观察分析的能力，提升学生学习物理的兴趣。

学情分析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。

学生已有一定的物理学科方法，如观察与分析实验，假说方法，从现象中归纳规律等。具备了一定的分析问题、解决问题的能力，因此在本节中引导学生从实验中发现问题，找出其解决方法，以理解光的干涉的条件。

1、知识与技能

（1）了解光的干涉及特点。

三维目标（2）知道光产生干涉的条件。

（3）会分析薄膜上的干涉条纹及其特点。

2、过程与方法

（1）通过光的干涉与机械波的干涉的比较，学会比较分析的方法。

（2）通过对光的干涉条件的数学表达式的理解，学会将物理问题数学化，寻求数学问题的物理意义的方法。

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（3）培养将所学知识应用于实践的能力。

3、情感态度与价值观

学生前后观察

引起思考

学生思考回答

直到1801年，波动说沉寂100多年后，英国物理学家、医生托马斯∙杨，敢于向

权威挑战，做了著名的杨氏双缝实验，观察到光的干涉，验证了波动说的正确性。

【课题引入】让我们进入今天的课题第五章

光的波动性 5.1 波的干涉（板书）

二、新课教学

（一）旧识新知

前面我们学习了机械波的干涉。请问干涉的条件是什么？学生回答问题

我们还学习了惠更斯原理，惠更斯原理又是什么？

【教师演示】两个振子的水波干涉

学生观察

一、新课导入

【实验演示】吹泡泡：背景为黑板

同时吹出多个大泡泡，你看到泡泡有什么特点？从黑板面看过去呢？因为有光，我们的世界才会色彩斑斓。

【历史回顾】光到底是什么？人类对光本性的认识经历了2000多年的岁月。在17世纪形成两大对立的流派。牛顿——“粒子说”。光的反射和粒子撞击物体表面具有相同的规律。但很多其他光的现象用粒子说解释不清楚。惠更斯——光的波动说

【提问】光如果是波，你应该如何去证实? 【继续回顾历史】牛顿也想到了，就反驳：光如果是波就会有波的特性：干涉、衍射。但我们看到的光都沿直线传播，没有看到绕到影子障碍物后面；两束光重叠也没有看到明暗相间的干涉图样。由于牛顿的权威及波动说缺乏数学基础和实验依据，粒子说成为主流。

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教学重难点教法学法教学准备

通过利用光的干涉公式分析薄膜的实例，让学生学会关心生活中的问题，并应用所学的知识去解决。

1、教学重点

了解光的干涉及特点，知道光产生干涉的条件。

2、教学难点

理解“光程差”的概念，用波动理论解释光产生明暗条纹的原理。

1、教法：情境教学、实验探究教学、讨论教学（主要通过

设问质疑

的方式引导教学）

2、学法：实验观察、小组合作探究、成果展示、归纳思考

1、杨氏双缝干涉实验仪器

2、吹泡泡用具

3、水波干涉实验装置

4、PPT课件

教

师

活

动

学

生

活

动

【提问】如果只有一个振子，要得到水波的干涉条纹，请用如下实验器材重温水学生设计实验方案

波干涉探究过程（教师介绍实验仪器）：一个振子、一盆水、几块挡板。

学生动手实验

学生出示实验结果

（二）新课知识探究

【探究一】托马斯.杨是怎么做光的干涉实验的。他的实验的巧妙之处在哪里？

【教师活动】1、介绍自然光、滤光片

2、如果我们要得到光的干涉，应如何设计实验？

学生思考回答

【展示】杨氏做双缝干涉实验的装置

一、杨氏双缝干涉实验（板书）

【实验】重现杨氏双缝干涉实验

这个实验的原理是什么？单缝双缝的作用各是什么？条纹特征是什么

学生讨论回答

【结论】

单缝的作用：获得线光源，有唯一的频率和振动情况

双缝的作用：把一束光分成两束频率相同且振动情况完全相同的相干光源

条纹特征：明暗相间、等间距条纹

（板书）二、光的干涉

学生讨论分析

1、定义：频率相同的两束光叠加时，出现明暗相间的条纹

2、条件：两束光为相干光，即频率相同相差恒定、振动方向在同一直线上

3、单色光干涉图样特点：明暗相间、等间距条纹

【探究二】何处是亮纹何处是暗纹

【引导】机械波的干涉加强点减弱点的条件？请分析明条纹和暗条纹的条件

学生分析

【结论】4、亮纹：光程差

δ= kλ

暗纹：光程差 δ=（2k-1)λ/2（板书）

【探究三】条纹宽度的决定因素

教师罗列学生的分析

【实验】验证结论的正确性

学生分析得出答案

【结论】△x =

（板书）4、相邻条纹间距：△x=Lλ/d

【探究四】白光的干涉条纹何特征？为什么？

学生讨论总结回答

由单色光的干涉条纹特点引导学生分析白光的条纹特征

【展示】白光的干涉图样

（板书）6、白光干涉

【总结】中央为白色两边颜色对称分布的彩色条纹

在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧

（三）练习巩固

例1.在下列关于双缝干涉实验的说法中，正确的是:( AD )

A .将双缝间距变小，则干涉条纹宽度增大； 学生回答正确答案并B .在相同条件下，紫光的干涉纹较红光干涉纹宽；

分析

C .将装置由空气中放入水中，同种颜色的光产生的干涉条纹变宽；

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D .将红色与蓝色滤光片插入两条狭缝中，然后用白光照射双缝，则屏上不会出

现干涉条纹。

（四）拓展应用

1肥皂泡泡彩色条纹揭秘（首尾呼应）

介绍薄膜干涉现象，分析单色光明暗条纹，进一步揭秘白光照射出彩色条纹

学以致用理论联系实（板书）三、薄膜干涉

际，首尾呼应

原因：薄膜前后表面反射光为相干光，在光源同侧形成干涉图样

应用：

2、薄膜干涉的应用：检测光学仪器光洁面平整、增透膜、增反膜

3、展示自然界中的干涉现象

4、介绍光的干涉在现代技术中的应用

【展示】全息投影技术，让画面栩栩如生

情感态度价值观教育

（五）板书设计（课堂小结）

第五章

光的波动性

5.1

光的干涉

1、杨氏双缝干涉实验

4、亮纹：δ= kλ

暗纹：δ=（2k-1)λ/2

“一分为二”的思想

5、相邻条纹间距：△x=Lλ/d

二、光的干涉

6、白光干涉图样特点

1、定义：

三、薄膜干涉

2、条件：相干光

原因：薄膜前后表面反射光相干干涉

3、单色光条纹特点：明暗相间

等间距

应用：

（六）教学反思

光的干涉现象在生活中并不常见，通过与学生常见的机械波的干涉现象进行比较与分析，加深学生理解。通过学生讨论后提出问题，并结合双缝干涉实验、薄膜干涉实验，将抽象问题可视化，培养学生观察分析的能力，提升学生学习物理的兴趣。尽管我们只用了一节课的时间就探究出光的干涉图样的产生过程及特点。但一代代科学家进行了几百上千年的研究才确认光是一种波。同学们，科学造福人类，但科学研究的道路充满了曲折和艰辛，最后送给同学们一句话共勉,机遇总是青睐那些有准备的头脑，成功也只能属于坚持不懈的有心人。

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