《光的干涉》教学设计
20xx高中物理光的干涉教案大全

20xx高中物理光的干涉教案大全只有两列光波的频率相同,相位差恒定,振动方向全都的相干光源,才能产生光的干涉。
接下来是为大家整理的20xx高中物理光的干涉教案大全,希望大家喜欢!20xx高中物理光的干涉教案大全一三维教学目标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,培育学生对物理现象的观察、表述、概括能力;(2)通过观察实验培育学生观察、表述物理现象,概括其规律特征的能力,学生亲自做实验培育学生动手的实践能力。
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?(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?3、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?(3)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()该介质对此单色光的折射率等于1/sinθ B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ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sinθ倍D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1/sinθ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。
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。
光的干涉物理教案

光的干涉物理教案章节一:光的干涉现象简介教学目标:1. 了解干涉现象的定义和特点。
2. 掌握光波的叠加原理。
教学内容:1. 干涉现象的定义和特点。
2. 光波的叠加原理及干涉条件。
教学步骤:1. 引入干涉现象的概念,引导学生思考干涉现象的特点。
2. 讲解光波的叠加原理,并通过示例说明干涉现象的产生。
3. 总结干涉条件,引导学生理解干涉现象的发生条件。
章节二:双缝干涉实验教学目标:1. 了解双缝干涉实验的原理和装置。
2. 掌握双缝干涉条纹的间距和波长的关系。
教学内容:1. 双缝干涉实验的原理和装置。
2. 双缝干涉条纹的间距和波长的关系。
教学步骤:1. 介绍双缝干涉实验的原理和装置,展示实验图片。
2. 讲解双缝干涉条纹的形成过程,引导学生理解条纹的间距和波长的关系。
3. 进行双缝干涉实验,让学生观察和记录条纹的间距和波长的关系。
章节三:单缝衍射实验教学目标:1. 了解单缝衍射实验的原理和装置。
2. 掌握单缝衍射条纹的间距和波长的关系。
教学内容:1. 单缝衍射实验的原理和装置。
2. 单缝衍射条纹的间距和波长的关系。
教学步骤:1. 介绍单缝衍射实验的原理和装置,展示实验图片。
2. 讲解单缝衍射条纹的形成过程,引导学生理解条纹的间距和波长的关系。
3. 进行单缝衍射实验,让学生观察和记录条纹的间距和波长的关系。
章节四:光的干涉和衍射的应用教学目标:1. 了解光的干涉和衍射在实际应用中的重要性。
2. 掌握光的干涉和衍射在现代科技中的应用。
教学内容:1. 光的干涉和衍射在实际应用中的重要性。
2. 光的干涉和衍射在现代科技中的应用。
教学步骤:1. 引导学生思考光的干涉和衍射在实际应用中的重要性。
2. 讲解光的干涉和衍射在现代科技中的应用,如光学显微镜、光学干涉仪等。
3. 进行相关实例分析,让学生了解光的干涉和衍射在实际中的应用价值。
章节五:光的干涉和衍射的数学描述教学目标:1. 了解光的干涉和衍射的数学描述方法。
2. 掌握干涉和衍射的数学计算方法。
光的干涉教学设计

篇一:光的干涉教学设计《光的干涉》教案【课题】光的干涉【教学时间】1课时【教学对象】高三年级学生【教材】粤教版高中物理选修3-4第四章第4节【教学内容分析】 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。
同时通过建立相位和周期的联系,光程差和相位差的联系,可以培养学生将物理问题数学化,从数学公式中了解物理含义的能力。
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. 教材的特点第一、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。
第二、培养学生将物理问题数学化的能力。
第三、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。
本节中的“光程差”往往不容易被学生理解,可以通过与“光的传播路程”作比较,利用相位差的概念,将两者联系起来加以说明。
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。
【学生情况分析】 1. 学生的兴趣学生具有强烈的好奇心和求知欲,对观察演示实验及动手操作具有极大的兴趣。
2. 学生的知识基础学生已经学习过光学的一些基本知识,以及机械波的干涉的相关知识。
学生在生活中缺乏对光的干涉现象的直观经验,但是具有对水波、声波等机械波干涉的经验与理论。
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:光的干涉现象一、教学目标:1. 让学生了解干涉现象的定义和特点。
2. 让学生掌握双缝干涉和单缝衍射的原理。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、教学内容:1. 干涉现象的定义和特点。
2. 双缝干涉的原理和公式。
3. 单缝衍射的原理和公式。
4. 干涉现象在现实生活中的应用。
三、教学重点:1. 双缝干涉和单缝衍射的原理。
2. 干涉现象的应用。
四、教学难点:1. 双缝干涉和单缝衍射的公式的推导。
五、教学方法:1. 讲授法:讲解干涉现象的定义、特点和原理。
2. 实验法:观察双缝干涉和单缝衍射的实验现象。
3. 讨论法:分析干涉现象在现实生活中的应用。
六、教学步骤:1. 引入:通过展示干涉现象的图片,引导学生思考干涉现象的定义和特点。
2. 讲解:详细讲解双缝干涉和单缝衍射的原理和公式。
3. 实验:安排学生进行双缝干涉和单缝衍射的实验操作,观察实验现象。
4. 应用:分析干涉现象在现实生活中的应用,如光学滤波器、干涉仪等。
5. 总结:归纳本节课的主要内容和知识点。
第二章:双缝干涉一、教学目标:1. 让学生掌握双缝干涉的原理和公式。
2. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
3. 培养学生的分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容:1. 双缝干涉的原理。
2. 双缝干涉的公式的推导和解释。
3. 双缝干涉实验的操作步骤和注意事项。
4. 双缝干涉现象在现实生活中的应用。
三、教学重点:1. 双缝干涉的原理和公式。
2. 双缝干涉实验的操作步骤和注意事项。
四、教学难点:1. 双缝干涉公式的推导和解释。
五、教学方法:1. 讲授法:讲解双缝干涉的原理和公式。
2. 实验法:进行双缝干涉实验,观察实验现象。
3. 讨论法:分析双缝干涉现象在现实生活中的应用。
六、教学步骤:1. 引入:通过展示双缝干涉的图片,引导学生思考双缝干涉的原理。
2. 讲解:详细讲解双缝干涉的原理和公式。
3. 实验:安排学生进行双缝干涉实验操作,观察实验现象。
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. 掌握双缝干涉和单缝衍射的实验现象及原理3. 能够分析干涉条纹的分布规律和特点1.2 教学内容1. 干涉现象的定义和特点2. 双缝干涉实验现象及原理3. 单缝衍射实验现象及原理4. 干涉条纹的分布规律和特点1.3 教学方法1. 讲授法:讲解干涉现象的定义、特点和原理2. 演示法:展示双缝干涉和单缝衍射实验现象3. 讨论法:分析干涉条纹的分布规律和特点1.4 教学资源1. 教案、PPT课件2. 双缝干涉和单缝衍射实验器材1.5 教学过程1. 导入:介绍干涉现象的定义和特点2. 讲解:讲解双缝干涉和单缝衍射的实验现象及原理3. 演示:展示双缝干涉和单缝衍射实验现象4. 分析:分析干涉条纹的分布规律和特点5. 练习:解答相关问题第二章:干涉仪的制作和使用2.1 教学目标1. 了解干涉仪的制作原理和过程2. 掌握干涉仪的使用方法和技巧3. 能够进行干涉实验并分析实验结果2.2 教学内容1. 干涉仪的制作原理和过程2. 干涉仪的使用方法和技巧3. 干涉实验的步骤和注意事项2.3 教学方法1. 讲授法:讲解干涉仪的制作原理和使用方法2. 演示法:展示干涉仪的制作过程和实验操作3. 实验法:进行干涉实验并分析实验结果2.4 教学资源1. 教案、PPT课件2. 干涉仪器材3. 实验指导书2.5 教学过程1. 导入:介绍干涉仪的制作原理和过程2. 讲解:讲解干涉仪的制作原理和使用方法3. 演示:展示干涉仪的制作过程和实验操作4. 实验:进行干涉实验并分析实验结果第三章:光的干涉测量3.1 教学目标1. 了解光的干涉测量原理和方法2. 掌握光的干涉测量技术及应用3. 能够分析干涉测量结果和误差3.2 教学内容1. 光的干涉测量原理和方法2. 干涉仪在科学研究和工业生产中的应用3. 干涉测量结果的分析和误差估计3.3 教学方法1. 讲授法:讲解光的干涉测量原理和方法2. 演示法:展示干涉仪在科学研究和工业生产中的应用3. 讨论法:分析干涉测量结果和误差3.4 教学资源1. 教案、PPT课件2. 干涉仪器材3. 相关科研和工业生产案例3.5 教学过程1. 导入:介绍光的干涉测量原理和方法2. 讲解:讲解光的干涉测量原理和方法3. 演示:展示干涉仪在科学研究和工业生产中的应用4. 分析:分析干涉测量结果和误差5. 练习:解答相关问题第四章:杨氏双缝干涉实验4.1 教学目标1. 理解杨氏双缝干涉实验的原理2. 掌握杨氏双缝干涉条纹的分布规律3. 能够运用杨氏双缝干涉实验测量光的波长4.2 教学内容1. 杨氏双缝干涉实验的原理2. 杨氏双缝干涉条纹的分布规律3. 杨氏双缝干涉实验在测量光的波长中的应用4.3 教学方法1. 讲授法:讲解杨氏双缝干涉实验的原理和条纹分布规律2. 演示法:展示杨氏双缝干涉实验的操作和结果3. 实验法:学生自行操作进行杨氏双缝干涉实验4.4 教学资源1. 教案、PPT课件2. 杨氏双缝干涉实验器材3. 实验指导书4.5 教学过程1. 导入:回顾光的干涉现象和双缝干涉实验2. 讲解:详细讲解杨氏双缝干涉实验的原理和条纹分布规律3. 演示:展示杨氏双缝干涉实验的操作和结果4. 实验:学生自行操作进行杨氏双缝干涉实验第五章:薄膜干涉现象5.1 教学目标1. 理解薄膜干涉现象的原理2. 掌握薄膜干涉条纹的分布规律3. 能够分析薄膜干涉现象在实际应用中的例子5.2 教学内容1. 薄膜干涉现象的原理2. 薄膜干涉条纹的分布规律3. 薄膜干涉现象在实际应用中的例子5.3 教学方法1. 讲授法:讲解薄膜干涉现象的原理和条纹分布规律2. 演示法:展示薄膜干涉现象的操作和结果3. 讨论法:分析薄膜干涉现象在实际应用中的例子5.4 教学资源1. 教案、PPT课件2. 薄膜干涉现象实验器材3. 相关实际应用案例5.5 教学过程1. 导入:回顾光的干涉现象和薄膜干涉现象2. 讲解:详细讲解薄膜干涉现象的原理和条纹分布规律3. 演示:展示薄膜干涉现象的操作和结果4. 讨论:分析薄膜干涉现象在实际应用中的例子5. 练习:解答相关问题第六章:迈克尔逊干涉仪6.1 教学目标1. 理解迈克尔逊干涉仪的原理2. 掌握迈克尔逊干涉仪的使用方法3. 能够利用迈克尔逊干涉仪进行光的波长测量6.2 教学内容1. 迈克尔逊干涉仪的原理2. 迈克尔逊干涉仪的使用方法3. 迈克尔逊干涉仪在测量光的波长中的应用6.3 教学方法1. 讲授法:讲解迈克尔逊干涉仪的原理和使用方法2. 演示法:展示迈克尔逊干涉仪的操作和结果3. 实验法:学生自行操作进行迈克尔逊干涉仪实验6.4 教学资源1. 教案、PPT课件2. 迈克尔逊干涉仪器材3. 实验指导书6.5 教学过程1. 导入:回顾光的干涉现象和迈克尔逊干涉仪2. 讲解:详细讲解迈克尔逊干涉仪的原理和使用方法3. 演示:展示迈克尔逊干涉仪的操作和结果4. 实验:学生自行操作进行迈克尔逊干涉仪实验第七章:激光干涉仪7.1 教学目标1. 理解激光干涉仪的原理2. 掌握激光干涉仪的使用方法3. 能够利用激光干涉仪进行精密测量7.2 教学内容1. 激光干涉仪的原理2. 激光干涉仪的使用方法3. 激光干涉仪在精密测量中的应用7.3 教学方法1. 讲授法:讲解激光干涉仪的原理和使用方法2. 演示法:展示激光干涉仪的操作和结果3. 实验法:学生自行操作进行激光干涉仪实验7.4 教学资源1. 教案、PPT课件2. 激光干涉仪器材3. 实验指导书7.5 教学过程1. 导入:回顾光的干涉现象和激光干涉仪2.重点和难点解析1. 双缝干涉和单缝衍射实验现象的演示和分析:这是理解干涉现象的基础,学生需要通过实验观察和理论分析,掌握干涉条纹的形成原理和分布规律。
《光的干涉》教学设计
光的干涉学习目标(1)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。
(2)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。
(3)了解波动光学的发展史,知道杨氏双缝干涉实验,体会其实验设计。
情境导入教师活动:播放泡泡秀的视频,展示用肥皂水吹出的泡泡的图片。
教师口述:这是泡泡秀的画面,想必大家对于用肥皂水吹气泡这个现象并不陌生。
这些气泡不论它们的大小与形状如何,你会发现气泡上面都会有彩色的条纹。
这些条纹是怎样形成的呢?要回答这个问题,需要用的光的干涉。
下面我们来研究光的干涉。
学习任务任务一观察光的干涉现象任务二研究光的干涉条件任务三认识薄膜干涉学习活动任务一观察光的干涉现象问题1 光是否能产生干涉现象?光在满足一定条件的时候,会产生干涉现象。
如用一激光笔照射两个狭缝,从这两个狭缝射出的光会发生干涉现象。
任务二研究光的干涉条件问题1 什么情况下光才会产生干涉现象?两列光波的频率相同、振动方向相同、有恒定的相位差。
问题2 双缝干涉中产生明暗纹的条件分别是什么?波长为λ的单色光照射到双缝上。
两缝中心之间的距离为d,两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0,双缝到屏的距离OP0=l。
在屏上任选一点P1,设其与P0距离为x,两缝与P1的距离分别为P1S1 = r1、P1S2 = r2。
作S1M垂直P1S2于M,当d<<r时,可认为P1S1=P1M。
这时来自双缝的光线到P1点的的路程差为2sin S M d δθ== 当θ很小时,可认为sin θ=tan θ,于是有 tan d x d l δθ==当这两列波的路程差为半波长的偶数倍时出现亮条纹,即12()2x d n n l λ=⋅∈ 于是有亮条纹的中心位置l x n d λ= 问题3 条纹间距是多少?相邻两个亮纹或暗纹之间的距离为 l x dλ∆= 任务三 认识薄膜干涉问题1 肥皂液吹出的气泡为什么呈彩色?肥皂泡上的颜色是由肥皂膜的前、后表面反射回来的两组光波相遇后形成的。
光的干涉(物理教案)
光的干涉》教学设计【课题名称】光的干涉来源于高中物理第三册第二十一章《光的波动性》第一节【教材分析】光的干涉属于近代物理知识,其中一些观点和方法是学生进一步探究光的本性的基础,是本章的重点内容之一。
光的干涉揭示了光的本性——波动性,而双缝干涉实验原理和现象的分析是本节课的重点教学内容。
本节课的成功教学,可以使学生对光的本性有进一步认识,同时可以培养学生观察生活中的各种现象,寻找其中的物理规律的兴趣。
因此,在教学过程中以学生为主体,围绕学生进行启发式教学,来提高学生的观察思考能力。
【学生分析】学生在前面已经学习了机械波的干涉的相关知识和光学的一些基本知识,已经具备了一定的分析问题、解决问题的能力,因此在本节中以引导学生从教材中发现问题,找出其解决办法,就可以让学生理解杨氏双缝干涉实验原理,通过对干涉图样的观察和分析,学生也可以发现其中的一些内容:如条纹间距与d、入有关,各色光的波长不同,频率不同,还可以进一步提高学生的观察能力和分析水平。
【教学目标】1、知识与技能1)了解光学的发展史2)掌握光的干涉现象、干涉条件及杨氏实验的设计原理3)掌握明(暗)条纹间距计算公式,了解推导过程4)知道不同色频率不同,掌握波长,波速和频率之间的关系。
2、过程与方法1)通过实验现象观察得出相应物理规律、推导相应公式2)由公式总结各种色光的波长大小及频率关系3、情感态度价值观1)激发学生对日常现象的观察兴趣2)通过理论推导,体会科学探索过程,激发对探究物理规律的兴趣3)发展学习迁移与类推能力和抽象思维能力。
【设计思路】通过机械波的学习知道干涉是波的特性,而如果光是波那么一定可发生干涉,由此引入杨氏双缝干涉实验,并采用推理法得到光是波,而且也推得到了亮条纹与暗条纹之间的间距公式A x=-九。
使用比较法来比较单色光的干涉图样,d同种色光,狭缝不同,条纹间距不同;说明干涉条纹间距与狭缝间距有关;同一实验装置,不同色光干涉条纹间距也不同,得出由红光到紫光波长逐渐变短,再延伸至不同色光频率从红光到紫光频率逐渐增大。
《光的干涉》 教学设计
《光的干涉》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解光的干涉现象的产生条件。
(2)学生能够解释杨氏双缝干涉实验的原理和规律。
(3)学生能够运用光的干涉原理分析和解决相关问题。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验现象,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
(2)通过推导干涉条纹间距的公式,培养学生的逻辑推理能力和数学应用能力。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生感受到物理实验的魅力,激发学生对物理学科的兴趣。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
二、教学重难点1、教学重点(1)光的干涉现象的产生条件。
(2)杨氏双缝干涉实验的原理和规律。
2、教学难点(1)理解光的波动性和干涉现象的本质。
(2)推导和应用干涉条纹间距的公式。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学过程1、导入新课(1)通过播放一段美丽的彩虹视频,引导学生思考彩虹形成的原因,从而引出光的色散现象。
(2)提问学生:光除了折射和反射,还有哪些特殊的现象?进而引出本节课的主题——光的干涉。
2、新课讲授(1)光的干涉概念讲解光的干涉的定义:两列或多列光波在空间相遇时,相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域始终减弱,形成稳定的强弱分布的现象。
(2)光的干涉产生条件①频率相同通过动画演示两列频率不同的波叠加的情况,让学生直观地看到无法形成稳定的干涉图样,从而理解频率相同是光发生干涉的必要条件。
②相位差恒定以两个同频率的振动源为例,讲解相位差恒定的含义,让学生明白只有相位差恒定,才能保证光波在空间相遇时始终加强或始终减弱。
③振动方向相同利用图示和简单的模型,向学生展示振动方向不同的光波叠加时,干涉现象不明显,从而强调振动方向相同的重要性。
(3)杨氏双缝干涉实验①实验装置介绍展示杨氏双缝干涉实验的装置图,讲解光源、单缝、双缝和光屏的作用。
②实验原理分析通过光路图,详细分析光通过双缝后在光屏上形成干涉条纹的原理。
让学生理解光程差的概念,以及光程差与明暗条纹的关系。
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《光的干涉》教学设计
一、教学设计思路:
本节内容的教学属于现象教学,通过提问的方式,帮助学生回顾波的干涉的条件以及现象,然后让学生去观察光的干涉的现象,并从现象去分析本质。
本节从回顾波的特有现象干涉入手,让学生猜想光是不是波,并设计实验来说明。
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。
二、前期分析:
本节教学内容是《选修3-4》中第十三章第三节,内容主要涉及杨氏双缝干涉实验以及光干涉现象中条纹的特点以及形成的原因。
教材中首先通过介绍杨氏干涉实验,分析实验装置的特点,明确光的干涉需满足的条件:相干光源。
然后通过观察光干涉的实验现象是明暗相间的条纹,根据波的加强减弱现象,明暗相间条纹的原因是由于光叠加的结果。
本节课授课的对象是高二年级学生,在前几章中已经学习了波的干涉、衍射等有关内容。
对于光到底是不是波这个问题,学生有一定的知识作为铺垫从而进行设想,若光是波,波具有干涉和衍射两大特征,则光也应该具备这两个特征,引出用干涉实验去验证。
对于光的干涉明暗相间条纹的解释,在波的干涉中学生已经了解波的加强区域与减弱区域的形成原因,这为解释光干涉现象奠定基础。
基于以上的分析,我认为本节课的教学重点、难点如下:
教学重点:
1.光的干涉条件;
2.形成明暗条纹现象的原因分析;
3. 明暗条纹间距的影响因素;
教学难点:
明暗条纹间距的影响因素分析
三、教学目标
知识与技能
知道杨氏双缝干涉;
理解相干光源和产生干涉现象的条件;
了解双缝干涉条纹的特点;
了解明暗条纹的成因以及明暗条纹的条件;
知道明暗条纹直接的间距的影响因素;
过程与方法
1.通过对波的干涉知识点的回顾对光的本质进行猜想,并分析产生该现象的原因;
2.通过学生活动——自制双缝,加深学生对光的干涉现象的理解。
情感态度与价值观
经历分析问题,解决问题,并提炼、总结知识的过程,提高问题分析、总结能力。
四、教学准备
多媒体、PPT、教具(刀片、激光笔、交卷若干,自制3D全息投影装置)
五、教学过程
(一)情境引入
视频:3D全息投影演唱会
2010年3月9号晚间世嘉公司举办了一场名为“初音未来日的感谢祭”“初音之日”的初音未来
全息投影演唱会。
(初音未来是世界上第一个使用全息投影技术举办演唱会的虚拟偶像。
)
全息技术:全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。
教师:这节课我们来认识一下光的干涉。
【板书:光的干涉】
(二)知识回顾——波的干涉
教师:在上一章中我们接触过干涉现象,我们先来回顾“波的干涉”。
问题1:波发生干涉现象的条件是什么?
相干波源(频率相同,振动的相位差恒定)
问题2:两列相干波发生干涉时干涉图象有什么特点?
有加强、减弱区,加强区各点振幅始终加强,减弱区各点振幅始终减弱
问题3:加强区和减弱区有什么特点,加强区和减弱区与两个波源之间的距离存在什么关系?
加强区各点振幅始终加强,减弱区各点振幅始终减弱;加强点、减弱点各点还是维持做简谐振动。
加强点分别到两波源之间的距离之差等于波长的整数倍,减弱点分别到两波源之间的距离之差等于半波长的奇数倍。
(三)物理学史——光的本质介绍
牛顿的微粒说:光是发光体所折射出的一群微小粒子,它们一个接着一个地迅速发射出来,以直线进行,人们感觉不到相继两个粒子的时间间隔。
对微粒说的支持:(1)光的直线传播;(2)光的反射现象
惠更斯的波动说:光线在一个名为发光以太的介质中以波的形式四射。
对波动说的支持:(1)光的干涉、衍射现象;(2)光的偏振
爱因斯坦的光子说:光是一个个光量子组成;
麦克斯韦的电磁学说:光是一种电磁波;
光的本质:光具有波粒二象性
(四)光的干涉
教师:现在我们知道光既具有波动性也具有粒子性,这节课我们来研究一下光的波动性。
如何说明光具有波动性?
学生:光的干涉、光的衍射现象。
PPT播放——生活中的光的干涉,衍射现象
1.薄膜干涉
2.实验中的干涉条纹
教师:这节课我们来研究一下光的干涉。
生活中我们有没观察到过光的干涉现象? 学生:较少观察到光的干涉现象。
教师:产生光的干涉现象需要什么条件?
学生:两个光源,并且两个光源具有频率相同,相位差恒定的特点。
教师:我们把这种频率相同,相位差恒定的光源成为相干光源。
如何获取相干光源?
【板书:干涉条件:相干光源】
学生:……
(1)托马斯·杨双缝干涉实验
教师:根据该实验装置图,请分析托马斯·杨是如何获取相干光的?
学生:……
教师:能否根据托马斯·杨的双缝干涉实验原理图去尝试做一个装置,并利用这个装置去观察干涉现象?
【学生活动】:双缝的制作与干涉条纹的观察
【小组交流展示】:双缝的制作结果,以及干涉现象的观测结果;发现问题:有双缝但是并没观察到干涉现象。
教师:可能哪个环节出现问题?
学生:………
教师展示:激光笔照射双缝干涉样板,发现明显的干涉现象。
通过自制仪器与实验室器材进行对比,发现由于双缝的条纹间距过大导致无法观测到实验现象。
教师:双缝距离对双缝干涉图象有什么影响呢?
教师展示:激光笔照射不同距离的双缝,学生观察实验现象
实验现象:距离越大,干涉条纹间距(亮纹与亮纹之间或者暗纹与暗纹之间)越小。
教师:条纹间距除了跟双缝之间的距离有关,可能还跟哪些因素有关呢?
(2)条纹间距的影响因素
观察实验现象,说一说干涉条纹图象的特点:
4. 杨氏干涉双缝实验装置图
归纳:明暗相间的条纹,条纹之间的间距相同。
【板书:干涉条纹特点:明暗相间条纹】
教师:哪些地方出现明条纹,哪些地方出现暗条纹?
【学生小组讨论】……
归纳总结:当两个光源到屏上某点距离之差为波长的整数倍时,条纹为亮条纹;当两个光源到屏上某点的距离之差为半波长的奇数倍时,条纹为暗条纹;
教师:把两个光源到某点之间的距离之差成为光程差。
干涉条纹为亮条纹的条件是光程差为波长的整数倍;干涉条纹为暗条纹的条件是光程差为半波长的奇数倍。
【板书:明暗条纹出现的条件:明纹:△x=nλ;暗纹:△x=(n+1/2)λ】
【学生小组讨论】干涉条纹间距除了与双缝之间的距离有关,可能还跟哪些因素有关?…………
【学生展示】利用实验装置,验证猜想。
结果:干涉条纹间距还与屏与双缝之间的距离有关,距离越大,干涉条纹间距越大;距离越小,干涉条纹间距越小;
教师:干涉条纹间距除了与双缝间距、光屏与双缝之间的距离有关,还与入射光的波长有关;教师展示:对比试验:绿光与红光照射双缝,保证两组实验中双缝间距、光屏与双缝之间的距离一致。
实验结果:波长越长,条纹间距越大;波长越短,条纹间距越小;
干涉条纹与双缝间距、光屏与双缝之间的距离以及波长之间的关系:
△x=Lλ/d
六、形成性练习
1.关于杨氏实验,下列论述中正确的是()
A.实验证明,光的确是一种波
B.双缝的作用是获得两个振动情况总是相同的相干光源
C.在光屏上距离两个小孔的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D.在光屏上距离两个小孔的路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹
2.频率为6×1014Hz的单色光从S1和S2投射到屏上,并且S1与S2振动相同.若屏上的点P到S1与P到S2的路程差为3×10-6m,问P点是亮条纹还是暗条纹?设O为到S1和S2路程相等的点,则PO间有几条暗纹?几条亮纹?
七、课后作业
同步作业本第十三章第三节
八、教学过程流程图
教学反思
本节课属于现象探究课。
本节课的教学思路是让学生观察光的干涉现象,描述光的干涉图样的特点,并对比波的干涉条纹,尝试解释对于光的干涉图样出现明暗条纹的原因以及明暗条纹出现的条件。
教学过程中对于光的现象观察通过学生动手制作仪器观察现象的方法以及教师播放PPT的方式让学生充分了解光的干涉图样,使学生明白光的干涉现象在生活中也是存在着,但是必须满足一定的条件才可能观察到。
教学过程中存在的不足之处:
学生实验中,利用刀片在胶片上划出(划穿)两行间距较小的双线,然后用激光照射两条小缝观察干涉图样;但是实验过程中发现,用刀片在胶片上划线时,由于胶片太厚,不容易划穿,并且在划穿的过程中很容易使得到的双缝不平整,因此不容易得到干涉图样,最后导致学生基本无法看到干涉图样,因此通过观察双缝的特点去研究形成的原因失去了亲身体验。