光的干涉 教学设计 说课稿 教案
物理教案-光的干涉
一、教案基本信息1. 课题名称：光的干涉2. 教学目标：1) 了解光的干涉现象及其产生的条件；2) 掌握双缝干涉实验的原理和结果；3) 能够运用干涉原理解释现实中的干涉现象。
3. 教学重点：光的干涉现象及其产生条件；双缝干涉实验的原理和结果。
4. 教学难点：双缝干涉实验原理的深入理解和应用。
5. 教学方法：讲授法、实验法、讨论法。
6. 教学准备：实验室器材、教学PPT。
二、教学过程1. 导入：通过展示生活中的干涉现象，如肥皂泡、彩虹等，引发学生对光的干涉现象的兴趣，进而引出课题。
2. 知识讲解：1) 光的干涉现象：介绍干涉现象的定义，以及干涉现象产生的条件；2) 双缝干涉实验：讲解双缝干涉实验的原理，包括干涉条纹的形成、条纹间距与波长的关系等；3) 实验现象解释：运用干涉原理，解释现实中的干涉现象。
3. 课堂互动：1) 学生提问：鼓励学生针对光的干涉现象提出疑问；2) 小组讨论：分组讨论双缝干涉实验的原理和结果，以及干涉现象在现实中的应用；3) 问题解答：针对学生的疑问和讨论中的问题，进行解答和分析。
4. 实验操作：1) 实验室分组：安排学生进行双缝干涉实验；2) 实验指导：讲解实验步骤、注意事项，确保实验安全；3) 实验观察：学生观察干涉条纹的形成和变化，记录实验数据。
5. 总结与拓展：1) 课堂总结：回顾本节课的主要内容和知识点，巩固学生记忆；2) 课后作业：布置相关作业，巩固课堂所学知识；3) 拓展思考：引导学生思考干涉现象在其他领域的应用，如光学仪器、光纤通信等。
三、教学反思1. 课堂效果评价：通过学生提问、小组讨论、实验操作等环节，评估学生对光的干涉现象的理解程度；2. 教学方法调整：根据学生反馈和教学实际情况，调整教学方法，提高教学效果；3. 学生学习反馈：关注学生在课后作业和拓展思考中的表现，了解学生对课堂知识的掌握情况。
四、课后作业1. 复习光的干涉现象及其产生条件；2. 深入理解双缝干涉实验的原理和结果；3. 思考干涉现象在现实生活中的应用，并结合实际例子进行说明。
高中物理人教版选修一大单元教学设计说课稿光的干涉
高中物理人教版选修一大单元教学设计说课稿光的干涉教学设计说明：本教学设计旨在通过让学生了解和掌握光的干涉现象，培养学生的观察和实验能力，提高学生的科学素养和物理实践能力。
通过实验操作和理论探索，引导学生深入理解光的干涉现象和干涉实验的原理，并培养学生的科学思维和实验推理能力。
一、教学目标知识与能力目标：1. 了解光的干涉现象的基本概念；2. 掌握光的干涉实验的基本方法和操作步骤；3. 理解干涉条纹的形成原理；4. 能够通过实验操作和观察，判断干涉线的类型；5. 运用所学知识解释实际问题，培养学生的实验推理能力。
过程与方法目标：1. 培养学生的观察、实验设计和数据分析能力；2. 培养学生的团队协作和合作学习能力；3. 培养学生的探究精神和实验思维能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生科学探究的兴趣和乐趣；2. 培养学生的科学道德素质和实验守则意识；3. 培养学生的创新意识和问题解决能力。
二、教学内容本教学设计的教学内容为选修一大单元中的光的干涉内容。
三、教学过程本节课将采用启发式教学、实验探究和小组讨论的组织形式进行。
1. 导入通过展示一个干涉条纹的照片或视频，引发学生对光的干涉现象的兴趣和好奇心。
2. 知识讲解通过教师讲解和多媒体展示，介绍光的干涉现象的基本概念和原理。
重点讲解Young双缝实验和劈尖干涉实验，并通过示意图和动画的形式展示实验过程和干涉条纹的形成原理。
3. 实验探究将学生分成小组，每个小组进行一次实验探究。
教师提供实验器材和操作指导，并提出一些问题引导学生进行观察和思考。
每个小组记录实验结果和观察到的现象。
4. 实验总结与讨论每个小组汇报实验结果，进行讨论和分析。
教师引导学生总结实验规律，解释干涉条纹的形成原理，并与学生进行互动讨论。
5. 拓展延伸教师提供一些拓展问题，引导学生运用所学知识解决实际问题，扩展学生的思维和实验推理能力。
6. 归纳总结教师对本节课的内容进行归纳总结，强调光的干涉现象的重要性和应用价值。
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 教学设计 说课稿 教案
光的干涉教学目标一、知识目标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.掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程.4.知道不同色光的频率不同，掌握波长、波速、频率的关系.5.通过实验初步认识薄膜干涉现象，了解其应用.二、能力目标1.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.2.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.3.在认真观察实验事实的基础上，加强抽象思维能力的培养.三、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.●教学重点双缝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.●教学方法通过机械波干涉现象的复习，过渡到光波的叠加，进而提出问题，引发思考，在实验观察的基础上通过探究现象成因，总结规律，完成本节课的教学目标，最后通过对薄膜干涉成因的分析达到拓展应用，提高能力的目的.●教学过程一、引入新课复习机械波的干涉二、新课教学（一）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”.（二）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 ·n =0、1、2…时，出现明纹. Δr =(2n +1) ,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. （三）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2λ2λ结论：红光干涉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 -)2［师］r 2呢？ ［生］r 22=l 2+(x +)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 =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2d 2d ld吗？［生］有.［师］好，当Δr =2n ·n =0、1、2…时，出现亮纹. 即·x =2n ·时出现亮纹，或写成x =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)］［师］也就是Δx =·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，2λl d 2λd l n λdl λdl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］［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P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28来看看.［投影图20—13引导学生分析］［师］有兴趣的同学可以在我们所掌握的知识基础上进行更进一步的探究.我这里为大家提供两个课题，大家可以到图书馆或上网查阅相关资料，然后确立课题进行研究.1.照相机、摄像机的镜头大多是淡紫色的，为什么？2.全息照相是怎么回事？【例1】 如图所示是单色光双缝干涉实验中某一时刻的波形图，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。
高中物理光的干涉优秀教案
高中物理光的干涉优秀教案1. 了解光的干涉现象2. 掌握干涉条纹的产生条件3. 掌握双缝干涉实验的原理和方法4. 掌握光程差和相干条件的概念5. 能够应用干涉原理解决相关问题教学重点和难点：重点：光的干涉现象、双缝干涉原理和方法难点：光程差和相干条件的概念教学准备：1. 干涉实验仪器：光源、双缝装置、凸透镜、屏幕等2. 平面光波和弯曲波的示意图3. 实验记录表格和练习题教学过程：一、导入（5分钟）1. 介绍光的干涉现象及其重要性2. 提出问题：什么是光的干涉？它在日常生活或科学技术中有什么应用？二、理论讲解（15分钟）1. 分析光的干涉现象：光程差、相干波和干涉条纹2. 解释双缝干涉实验原理和方法3. 讲解光程差和相干条件的概念三、实验演示（20分钟）1. 展示双缝干涉实验的装置和操作方法2. 观察干涉条纹的现象及规律3. 测量干涉条纹间距和分析结果四、讨论与练习（15分钟）1. 讨论实验结果和存在的问题2. 练习计算干涉条纹的间距和相对亮度3. 指导学生解决相关问题或应用干涉原理解决实际问题五、总结与拓展（5分钟）1. 总结本节课学习内容和要点2. 拓展光的干涉在其他领域的应用和重要性教学反思：通过本节课的教学，学生应该能够了解光的干涉现象、掌握双缝干涉实验的原理和方法，能够应用干涉原理解决相关问题。
为了更好的实现教学目标，教师在教学中应该注重实验演示和练习，引导学生主动思考和讨论，激发学生的学习兴趣和能动性。
同时，教师还应及时总结课堂知识和提出拓展问题，帮助学生巩固所学知识并拓展思维，使学生能够更好地理解和应用干涉原理。
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。
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 教学设计 说课稿 教案
光的干涉【教学目标】（一）知识与技能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。
（二）过程与方法1．通过杨氏双缝干涉实验，体会把一个点光源发出的一束光分成两束，得到相干光源的设计思想。
2．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。
（三）情感、态度与价值观通过对光的本性的初步认识，建立辩证唯物主义的世界观。
【教学重点】双缝干涉图象的形成实验及分析。
【教学难点】亮纹（或暗纹）位置的确定。
【教学方法】复习提问，实验探究，计算机辅助教学教学过程：复习检测：1．(3分)下列说法正确的是()A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C．同一束光，在光密介质中的传播速度较大D．同一束光，在光密介质中的传播速度较小【解析】本题考查对光疏介质和光密介质的理解．因为水的折射率为1.33，酒精的折射率为1.36，所以水对酒精来说是光疏介质；由v＝cn可知，光在光密介质中的速度较小．【答案】BD2．(3分)如图4－4－1所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为AB、BC的中点，则()图4－4－1A．该棱镜的折射率为 3B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行【解析】 在E 点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，折射率为3；由光路的可逆性可知，在BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B 错；由公式λ介＝λ空气n ，可知C 对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E 点的光束平行，故D 错．【答案】 AC3．(4分)如图4－4－2所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是( )图4－4－2A ．假若三条光线中有一条在O 点发生了全反射，那一定是aO 光线B ．假若光线bO 能发生全反射，那么光线cO 一定能发生全反射C ．假若光线bO 能发生全反射，那么光线aO 一定能发生全反射D ．假若光线aO 恰能发生全反射，则光线bO 的反射光线比光线cO 的反射光线的亮度大【解析】 三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折．在直径界面，光线aO 的入射角最大，光线cO 的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能．如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO 光线，因为它的入射角最大，所以选项A 对．假若光线bO 能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO 的入射角更大，所以，光线aO 一定能发生全反射，光线cO 的入射角可能大于或等于临界角，也可能小于临界角，因此，cO 不一定能发生全反射．所以选项C 对，B 错．假若光线aO 恰能发生全反射，光线bO 和cO 都不能发生全反射，但bO 的入射角更接近于临界角，所以，光线bO 的反射光线较光线cO 的反射光线强，即bO 的反射光线亮度较大，所以D 对，本题答案选A 、C 、D.【答案】 ACD新课导入：光到底是什么？有些物理学家提出光是一种波，如果光真是一种波，它应该具有波的特征，就一定能观察到光的干涉现象，1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到光的干涉现象，这节课我们共同探究光的干涉的相关知识．1．双缝干涉现象(1)实验 ①过程：把一激光笔发出的光照射在双缝上，经过双缝后成为两列频率相同的光，它们在相遇的区域产生干涉现象．②现象：屏上出现明、暗相间的条纹．③结论：光是一种波．(2)解释：频率相同的两列光波在相遇的区域叠加，使得某些区域得到加强，显得更亮了；某些区域得到了削弱，显得更暗了；而且明暗区域也是相间的．2．产生干涉的条件(1)干涉条件：频率相同、相差恒定、振动方向相同，即光波为相干光波．(2)明、暗条纹的条件明条纹：Δr ＝kλ，k ＝0，±1，±2，…暗条纹：Δr ＝(2k ＋1)λ2，k ＝0，±1，±2，…其中Δr 为两列相干光波到空间某点P的光程差，即路程差．(3)相邻明(暗)条纹间的距离Δx ＝L d λ3．薄膜干涉(1)形成原因：从薄膜的前、后表面反射出两列相干光波发生干涉．(2)应用：检查光学平面的平整度，增透膜．4．双缝干涉的示意图(如图4－4－3)图4－4－3 5．单缝屏的作用获得一个线光源，有唯一的频率和振动情况．6．双缝屏的作用平行光照射到单缝S 上后，又照到双缝S 1、S 2上，这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光．7．屏上某处出现亮、暗条纹的条件频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如明条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致，即振动方向总是相同，总是同时过最高点、最低点、平衡位置；暗条纹处振动步调总相反，具体产生亮、暗条纹的条件为：(1)明条纹的条件：屏上某点P 到两缝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…) 【特别提醒】 k ＝0时，PS 1＝PS 2，此时P 点位于屏上的O 处，为明条纹，此处的条纹叫中央明纹.(2)暗条纹的条件屏上某点到两条缝S 1和S 2的路程差正好是半波长的奇数倍，即：|PS 1－PS 2|＝(2k ＋1)λ2(k ＝0,1,2,3…) (3)时间上的关系①明条纹：Δt ＝nT②暗条纹：Δt ＝(2k ＋1)T 2式中Δt ，表示两光波到同一点的时间差；n ，k 为(0,1,2，…)；T ＝1f ，光波的周期．【特别提醒】 (1)双缝干涉的条件是必须有相干光源，且双缝间间距必须很小； (2)由于不同光源发出的光频率一般不同，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，所以杨氏双缝干涉实验采用将一束光“一分为二”的方法获得相干光源.二、双缝干涉图样的特点1．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，中央为亮条纹．2．若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的．3．两相邻亮纹(或暗纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大．三、用白光做双缝干涉实验时，中央出现白色条纹，两侧出现彩色条纹的形成原因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，各种色光都在中央条纹处形成明条纹，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，即红光的明纹间宽度最大，紫光明纹间宽度最小，即除中央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．四、薄膜干涉1．形成原因如图4－4－4所示，照射到液膜上的光线从前、后两个表面反射回来，形成两列光波．由于这两列光波是由同一入射光波产生的，因此频率相同、相差恒定，满足干涉条件．图4－4－4【特别提醒】因为薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源这一侧发生干涉形成的，所以应在与光源同一侧才能观看到干涉条纹.2．薄膜干涉在技术上的应用(1)干涉法检查平面平整度a．原理：如图4－4－5所示．在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层．用单色光从上面照射，空气层的上、下两个表面反射的两列光波发生干涉．空气层厚度相同的地方，两列波的路程差相同，两列波叠加时相互加强或减弱的情况相同，因此若被测表面是平的，干涉条纹就是一组平行的直线，如果干涉条纹是弯曲的，就表明被测表面不平．图4－4－5b．被测平面凹陷或凸起的判断方法由于同一空气层厚度的地方路程差相同，故出现在同一条纹上，若条纹发生了弯曲，我们只要抓住弯曲处的空气层厚度与左侧还是右侧的相同就能判断是凸起还是凹陷．如图4－4－6，条纹向左弯曲，说明弯曲处的空气层厚度与右侧的相同，即该处有凹陷．图4－4－6(2)增透膜a．原理：利用薄膜干涉，在透镜表面涂一层薄膜(常用氟化镁)，当薄膜厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4时，在薄膜的两个表面上反射的光，光程差恰等于半个波长，互相抵消，大大减少了光的反射损失，增强透射光的强度．这层薄膜叫增透膜．b．应用：有些光学仪器，比如照相机的镜头呈现淡紫色，这是因为在照相机的镜头上涂了一层增透膜，它可以增加透射光，减少反射光．因为光学仪器如果反射光太厉害，而透射光太弱，影响仪器的成像质量．利用薄膜干涉的原理，如果一束光在前后两个表面的反射光干涉的结果是相互减弱的，则势必会增加透射光．一般人眼对绿光比较敏感，所以我们要减少绿光的反射，而不同颜色光的波长不同，所以红色、紫色部分不能完全减弱，镜头呈淡紫色．增透膜的厚度为光在介质中波长的1/4.典例分析：一、干涉条件及干涉图样分析关于光的干涉，下列说法中正确的是( )A ．在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B ．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个明条纹间距将变宽C ．只有频率相同的两列光波才能产生干涉D ．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定【导析】 从光波干涉条件及干涉图样分析判断【解析】 在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，A 错误；入射光的波长越长，相邻两个明条纹间距越大，因此，把入射光由红光换成紫光，相邻两个明条纹间距将变窄，故B 错误．两列波产生干涉时，频率必须相同，故C 正确，D 错误．【答案】 C本题易误选A.认为相邻两明条纹和相邻两暗条纹间距是不等的，这主要是没弄清条纹宽度与条纹间距的区别．条纹间距是相邻两明条纹或相邻两暗条纹的中心间距，而条纹宽度在离中央明纹较远处，是有所不同的.二、明、暗条纹的判断在双缝干涉实验中，光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 1＝0.75 μm ，光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 2＝1.5 μm ，如果用频率为6.0×1014 Hz 的黄光照射双缝，则( )A ．P 点出现明条纹，Q 点出现暗条纹B ．Q 点出现明条纹，P 点出现暗条纹C ．两点均出现明条纹D ．两点均出现暗条纹【导析】 依据光发生干涉在屏上形成明条纹和暗条纹的条件进行分析和判断．【解析】 由c ＝λf 知黄光的波长为λ＝c f ＝3×1086×1014m ＝0.5 μm 到P 点的光程差与黄光的半波长相比为：ΔS 1λ2＝0.750.52＝3即为半波长的奇数倍，所以P 点出现暗条纹．到Q 点的光程差与黄光的半波长相比为：ΔS 2λ2＝1.50.52＝6 即为半波长的偶数倍，所以Q 点出现明条纹．【答案】 B判断屏上某点是明条纹还是暗条纹，要看该点到两光源(双缝)的路程差与波长的关系．同时，还要记住这一结论成立的条件是：两个光源为相干光源.三、薄膜干涉及其应用劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图4－4－7(a)所示：将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两块玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上向下看的干涉条纹，如图4－4－7(b)所示．有如下特点：①任意一条明纹或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等；②任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．图4－4－7现若将图4－4－7(a)所示的装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气膜后，从上向下观察到的干涉条纹()A．变疏B．变密C．不变D．消失【导析】抓住题中相邻明条纹(暗条纹)所对应的薄膜厚度差恒定分析、推理．【解析】在薄膜干涉中，任意一条明条纹或暗条纹所在位置下的薄膜的厚度相等，并且任意两条相邻的明条纹或暗条纹下薄膜的厚度差Δh恒定，如图所示，图中A1、A2、A3、A4、A5是连续分布的5条明条纹，由此可知，相邻两条明条纹(或暗条纹)间的距离d，跟劈尖的张角α及相邻明条纹对应的薄膜厚度差Δh，满足以下关系：d＝Δh sin α当将图(a)中的纸片抽去一张后，空气膜张角α减小其sinα相应减小，而此时Δh仍不变，所以相邻明(或暗)条纹间的距离d增大，即条纹变疏，综合以上分析可知，本题正确选项只有A.【答案】 A。
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光的干涉
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，为分析干涉所做的幻灯片；或电脑及干涉现象示意的动画软件．
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
新课教学：
双缝干涉
1.什么是双缝干涉：平行的单色光照射到相距
很近的双狭缝上，在狭缝后的光屏上出现亮暗相间
条纹的现象叫做双缝干涉现象。
问题：在什么样的条件下才能在屏幕上
形成亮暗相间的条纹呢？根据波的叠加原
理，可知：在同一种介质中传播的两列波，
当两个波源的频率相同，振动状态完全相同
或有恒定的相位差时，就会出现干涉现象。
2.形成光波干涉的条件
（1）两个光源的频率相同；
（2）两个光源的振动状态完全相同或有恒定的相位差。
如图所示的双缝干涉装置中，满足上述条件吗？为什么？
分析：一束激光被分成两束相当于两个波源，激光束的颜色没有发生变化，说明两个波源的频率一定相同；两条狭缝距离光源的距离相等，所以两个狭缝处波的振动状态相同。
由此可见，通过双缝形成的两个波源就是相干光源。
问题：为什么在光屏上会形成亮暗相间的条纹呢？
如图，根据机械波的干涉理论可知，亮条纹出现的位置一定是波峰与波峰，或者波谷与波谷相遇的位置。
我们可以肯定的说，P 点就是亮条纹出现的位置，图中P 点距S 1、S 2距离相等，路程差：Δr =S 1P -S 2P =0应出现亮纹，中央亮条纹。
不管波处于哪种初态，P 点的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A 总为A 1、A 2之和，即P 点总是振动加强点，应出现亮纹。
如果P 1点也出现亮条纹，那么P 1点距
S 1、S 2距离应满足什么条件呢？
Δr 1=|S 1P 1-S 2P 1|=λ=2× Δr 2=|S 1P 2-S 2P 2|=2λ
Δr 3=|S 1P 3-S 2P 3|=3λ
Δr n =|S 1P n -S 2P n |=n λ
它们对应产生第2、3、4…条明条纹，
还有明条纹的地方吗？在P 点下方，与P 1、
P 2等关于P 对称的点也应是明条纹。
（1）形成亮条纹的条件：Δr =2n ·
n =0，1，2…时，出现亮条纹。
暗条纹出现的位置：
根据波的叠加原理：在Q 1点是波峰与波谷相遇，振动步调刚好相反。
Q 1点位置与两波源路程差：
Δr =|S 1Q 1-S 2Q 1|=
Δr =|S 1Q 2-S 2Q 2|=λ,λ…处，在P 1P 2、P 2P 3、…等明纹之间有第2条暗纹Q 2、第3条暗纹Q 3…，哪位同学能用上面的方法写个通式，归纳一下。
（2）形成暗条纹的条件：Δr =(2n +1) ,n =0、1、2…时，出现暗纹。
例1 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光频率、波长均不相等，这时( )
A ．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B ．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在
C ．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D ．屏上无任何光亮
解析 两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光，在光屏上形成干涉条纹，但分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹，但仍有光亮．
2
λ2λ
2λ
232
52
λ
答案 C
借题发挥明确两列光波发生干涉的条件，知道不同色光的频率不同，是对此类问题作出正确判断的关键.
例2如图2所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则()
图2
A．P和P1处仍为亮条纹
B．P处为亮条纹，P1处为暗条纹
C．P处为暗条纹，P1处为亮条纹
D．P、P1处均为暗条纹
解析从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成两束相干光，由题意知屏中央P点到S1、S2距离相等，即分别由S1、S2射出的光到P点的路程差为零，因此中心是亮条纹，因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P点都是中央亮条纹．而分别由S1、S2射出的光到P1点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点振动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹．当换用波长
为400 nm的紫光时，|P1S1－P1S2|＝600 nm＝3
2λ紫，则两列光波到达P1点时振动情况完
全相反，即分别由S1、S2射出的光到达P1点时相互削弱，因此，在P1点出现暗条纹．综上所述，选项B正确．
答案 B
借题发挥判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源(双缝)的路程差与半波长的比值，要记住路程差等于半波长偶数倍处出现亮条纹，等于半波长奇数倍处出现暗条纹，还要注意这一结论成立的条件是：两个光源情况完全相同．例3关于薄膜干涉，下列说法中正确的是()
A．只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象
B．只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象
C．厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹
D．观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧
解析当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件，就会出现明条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹．这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现；当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象．观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧．答案 D。