人教版选修34 13.3 光的干涉 教案.doc

光的干涉和衍射教学设计一、教材分析光的干涉一节是光的波动性的重要内容本节在光的全反射之后，在后面讲光的波粒二象性之前，起承上启下的作用。同时对前面机械波中振动的加强点和减弱点的形成原因也能进行巩固，起到温故而知新的作用。重点是 1.双缝干涉的图样特点 2. 理解双缝干涉条纹间距公式3.区别干涉图样和衍射图样难点是 通过实验看到并总结出光的干涉图样和衍射图样的特点二、学生分析学生已经学习了波的干涉和衍射，干涉和衍射的产生原理已经有了较好的认识，在这个基础上讲光的干涉和衍射会好一些。本节在光的全反射之后，在后面讲光的波粒二象性之前，起承上启下的作用。三、学习目标知识与技能 1、认识光的干涉现象2、认识明显衍射的条件3、理解出现明条纹和暗条纹的条件过程与方法：1、能力能通过实验观察，看到红光的双缝干涉图样2、学习实验观察和理论推导相互论证的方法情感态度和价值观：1、通过认识光的干涉和衍射，培养学生探索自然奥秘的精神。四、教法实验法 理论推导法 比较法五、学法归纳总结 理解公式中字母物理意义六、媒体选择1、通过历史上的争论引入时（展示图片）2、有机械波迁移到光（动画）3、推到得出双缝干涉条纹间距公式（图片展示和刻度尺测长度）4、认识衍射的特点（图片）5、学生练习交流互动（抓拍照片）。七、教学流程环节预设：1、历史争论引入，由机械波迁移到光的干涉和衍射（图片、动画）2、观察干涉图样的特点（实验装置和刻度尺）3、推导出现明条纹和暗条纹的条件（注解）4、推导得出双缝干涉条纹间距公式（动画、注解）5、由干涉实验装置迁移到衍射的实验装置（图片）6、观察和理解衍射图样的特点（图片）7、练习，交流展示。（摄像头）课堂实施：通过机械波的干涉和衍射现象产生的条件和现象引入光的干涉和衍射1、实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键干涉和衍射是波的特有现象，确定某种物理过程是不是波动，就看它有没有干涉现象和衍射现象产生，只有观察到光的干涉现象和衍射现象，才能确认光具有波动性在学习双缝干涉前，应回顾下列有关机械波的知识：a、两列波彼此相遇后，仍像相遇以前一样，各自保持原有的波形，继续向前传播；b、在两列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和；c、频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉；d、要得到稳定的干涉图样，两个波源必须是相干波源通过动画演示回顾2、掌握了上述波的共同性后，再分析光的特殊性由于物质发光的特殊性，任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象怎样才能得到相干光源呢？双缝干涉就是成功的一例在双缝干涉实验中，光从单缝射到双缝上，形成了两个振动情况总是相同的相干光源，它们在光屏上叠加就出现干涉图样上述思维过程，不仅能顺利地掌握双缝干涉，同时为研究薄膜干涉打好了基础（1）双缝干涉（演示）两个独立的光源发出的光不是相干光，双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光，在光屏上相通形成稳定的干涉条纹在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时，该点出现亮条纹；光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时，该点出现暗条纹a、对干涉图样的研究可知：相邻两条明条纹（暗条纹）中心距离与屏到双缝的距离l成正比；与双缝间距离d成反比；与照射光的波长成正比b、在实验装置不变的情况下l、d不变），由于红光的波长大于紫光的波长，所以红光产生的干涉条纹间距较大，紫光产生的干涉条纹间距较小；初步了解通过双缝干涉测波长的原理c、用白光进行干涉实验，各种单色光在光屏中央均为明纹，中央亮纹是各色光复合而成，所以是白色的各色光由于波长不同，在光屏上产生的其它各级亮纹的位置均不相同，所以其它各级亮纹是彩色的通过ppt演示（2）薄膜干涉（演示）让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉a、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方由于光波波长极短，所以微薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹b、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉c、薄膜于涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形状；精密光学过镜上的增透膜（当增透膜的厚度是入射光在膜中波长的1/4时，透镜上透光损失的能量最小，增强了透镜的透光能力）通过ppt演示3、光的衍射（演示）光离开直线路径绕到障碍物几何阴影里去的现象叫光的衍射只有当小孔、单缝或小屏的尺寸小于波长或和波长差不多时，才能观察到明显的衍射现象a、白光通过小孔或单缝时，屏上出现的衍射图样中央是白色亮纹，它各级亮纹是彩色的；用单色光进行单缝衍射时，屏上出现明暗相间的衍射条纹b、光的衍射现象中出现明暗相间的条纹，实际上是干涉的结果，说明光的干涉和衍射现象有密切关系c、干涉和衍射是波的基本特性，光的干涉和衍射现象证明了光是一种波干涉和衍射现象产生的机理不同，产生的图样也有区别干涉图样的中央亮纹和其它各级亮纹的宽度基本相等，而衍射图样各级亮纹的宽度各不相同，中央亮纹的宽度差不多是其它各级亮纹宽度的两倍d、白光干涉、衍射现象中出现的彩色条纹与白光色散的彩色条纹产生的机理不同，前者由光的叠加产生的 (教学中我安排重放“机械波的干涉和衍射的动画”。顺利迁移知识。安排课件图片，将难以观察到干涉、衍射图样的难点突破)4、练习练习2如图所示是做双缝干涉实验的示意图。先做操作1：用两块不同颜色的滤色片分别挡住双缝屏上、下两半i和。接着再做操作2：用不透明的挡板挡住b缝。若两块滤色片一块是红色，一块是蓝色，则（ ）（a）完成操作1后，光屏上出现的是图（b）图案，且甲是