高三物理工作案例.doc

【课题名称】光的干涉人教版选修3-4第十三章第3节【教材分析】1国内以往教材对光的教学都是按光学的两大分支利用几何学的概念和方法研究光的传播规律的几何光学和研究光的本性以及光与物质相互作用的规律的物理光学而分两章进行，两部分教学内容的处理相对独立新课标下的光学教材，突出“光的本性”这条主线，将两部分内容整合为一，全章教材内容编排灵动活跃，贴近光学研究高新理念与成果，具有时代气息2教材将光的干涉安排在学生可感知的光折射现象研究（第1 节）之后，意在建立有层次的光本性认知平台在光折射现象研究中得到折射定律后，教材及时引导学生作深层思考：从实验中得出的折射定律与从惠更斯原理得出的结论形式一致，是否可以推测光可能是一种波？“光线”是否应该是光波的波线？为将对光的认知同化至波的图式中去作了自然的铺垫，这样的编排与高中学生的认知水平相适应的，也顺乎人类对光本性认识的进程3本节围绕波的特征现象之一光的干涉的研究展开，以完成“光是一种波”的推理与同化教材着力于展示典型的光干涉实验及光干涉现象，分析光干涉图样的规律及发生光干涉的条件教材贯穿了如下的科学方法：不完整的事实（折射定律与从惠更斯原理得出的结论形式一致） 假说（光是一种波）可检验的依据（是波就会干涉） 新事实的检验（双缝干涉图样） 【学情分析】 由于学生已经学习了机械波的干涉和衍射的相关知识和光学现象的一些基本知识，具备了一定的分析问题、解决问题的能力。在回顾知识，提出问题，引导学生观察实验、从中发现问题，并提出解决问题的办法，通过对干涉图样的观察和分析，指导学生从中发现干涉现象的特点，得出干涉的条件及明暗条纹的条件及判断方法，可以进一步提高学生的观察能力和分析现象的能力。： 【指导思想与理论依据】光的干涉这节课遵循“观察思维验证”的物理教学规律，实现教师的诱与学生的思结合；让学生真正的“动起来”，达到满堂学的目的。本节课有几个亮点：1教师创设的情境比较适合，能够激活学生的思维。利用麦克斯韦的观点作为本节课的切入点比较有新意。2设计的“诱思点”比较到位，能吸引学生，而且注意学生的能力与水平，由浅入深的引导学生思考，适应了学生的能力。3教师讲解详略得当，学生有充足的时间进行思考和交流，实现了满堂学并且体现了“自主、合作、探究”的学习方式。4整节课的效率比较高，学生能比较全面的掌握光的干涉的相关知识，学生的观察能力和逻辑推理能力得到了锻炼和加强。【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【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 【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.【教学过程】 一、新课引入：我们通过前面的学习知道光在均匀的介质匀速传播，在两种介质的界面处会发生反射和折射，光在真空中传播速度是C=3108m/s，光具有能量，但光的本质是什么？对于光的研究认识过程很缓慢，在17世纪，形成两种学说：微粒说和波动说。 它们都有能解释一些光现象，但不能完全解释，但由于牛顿的威望，微粒说占主导地位。19世纪光的干涉、衍射现象的发现，证实光的波动说的正确，麦克斯韦的光的电磁说的提出及赫兹证实了电磁波存在后，更加促进了波动说的发展，但光电效应的发现又证实了光的粒子说，于是人们认识到光具有波动性和粒子性。二、光的波动性如果光是一种波，那么它也应满足波所具有的特征：干涉、衍射。回顾机械波：1 发生干涉条件、频率相同，振动情况一致2 干涉图样A：加强与减弱相互间隔开加强与减弱区的判断： 如果看光能否干涉，首先必须找到满足条件的两个光源，托马斯杨首先找到，并做了实验证实光是一种波。1 介绍托马斯杨的双缝干涉让单色光投射到光阑1上，形成点光源再射到第二个屏上，如两孔到S等距，如光是波那么从S发出的光到S1，S2同时，就可形成振动情况相同的波源，它们发出的波在屏上叠加，就会出现干涉现象，某些区加强，某些区光相抵消，实验果然得到亮暗相间的条纹。（动画演示）杨后来发现：用狭缝代替孔，效果更好。2 具体分析光能发生干涉出现亮暗相间条纹，加强区和减弱区也与机械波一样，满足例：P点是亮纹还是暗纹=0 因此是亮纹观察彩图看干涉图样分析： 1、不同色光在其它条件不变时干涉条纹间距不同2、 同色光在狭缝宽度不同时条纹间距不同说明：条纹间距与d和有关公式推导：P1到P距离为得：即：又得：又即：得：若P1为暗纹可得：则第n条亮纹和n-1条亮纹间距 而第n条暗纹和n-1条暗纹间距即条纹间距公式：注：为条纹中心间距结合上面的干涉图样可知：单色光在L,d一定时不同说明不同色光波长不同，即不同可得：波长的变化：红紫 由大变小由波速公式： 频率的变化： 红紫 由小变大各色光在真空中的波长和频率光的颜色波长（nm）频率（1014Hz）光的颜色波长（nm）频率（1014Hz）红770-6203.9-4.8绿580-4905.2-6.1橙620-6004.8-5.0蓝-靛490-4506.1-6.7黄600-5805.0-5.2紫450-4006.7-7.5 问：如用白光做干涉实验图象如何？形成彩色光带原因是什么？各种色光波长不同，不同加强区不同，但在中央一定是明纹因此中央亮纹复合后为白色亮纹。三、小结：本节主要讲述以下几个问题：1、光学的发展史2、光的干涉条件、现象3、干涉条纹间距公式，由条纹间距推导的各色光的波长和频率【板书设计】1、介绍托马斯杨的双缝干涉2、光的干涉（1）条件：频率相同 振动情况一致（2）现象：单色光：亮、暗相间的等间距条纹 白光：中央为白纹的彩色光带（3）表达式：3、条纹间距公式：【教学评价设计】：习题设计根据教学内容设计不同层次的达标习题，如知识题、能力题、研究性试题，难易兼顾，层次分明，来对学生进行全面评价，并引导学生进一步获取信息，处理信息，以学会学习。素能训练题：1用两个红灯照射白墙，在墙上会看到（ ）A、明暗相间的条纹；B、彩色条纹；C、一片红光；D、晃动的条纹。2用单色光做双缝干涉实验时，下列说法正确的是：A、相邻干涉条纹间的距离相等；B、中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的两倍；C、屏与双缝间的距离减小，则屏上条纹间的距离增大；D、在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距。3.用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列正确的说法是：A、干涉图样的中央亮纹是白色的； B、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条纹； C、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹； D、在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关。能力拓展题以上杨氏双缝干涉实验中相干光源的获得方法是采用“一分为二”法产生亮、暗条纹的原因是由于不同位置光程差不同，两列波叠加后结果不同思考：是否有获得相干光源的其他途径