光的干涉教学设计

分光的干涉（教案）

泗阳县众兴中学

李金

教学目标

1、知识与技能：

（1）在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。

（2）通过干涉实验使学生认识光的干涉现象和干涉条纹的特征

（3）使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。

2、过程与方法

(1)在机械波产生干涉现象的知识基础上，学生通过自主实验探究，小组合作学习探究掌握光的干涉条件，推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生亮暗条纹的条件。

(2)

通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力．

3、情感、态度、价值观

(1)通过“杨氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物的物理思维方法．

(2)

培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。

教学重点

(1)使学生知道双缝干涉产生的条件，认识干涉图样的特征。

(2)理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件

教学难点

对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解,如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，在时间上是稳定的，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”．

教学方法

类比、实验、分组探究

教学工具

PPT课件、光具座．

教学过程

课题引入：

在日常生活中，我们见到许多光学的现象。

图片展示：光的直线传播、彩虹、“海市蜃楼”等。

引入：自然界中的光现象如此丰富多彩，人们不禁要问光的本质到底是什么？

新课教学：

一、两大学说之争：

在17世纪以牛顿为代表的一派认为：“光是一种物质微粒，在均匀的介质中以一定的速度传播”

以惠更斯为代表的一派认为：“光是在空间传播的某种波”

二、光的干涉：

(一)假设：光是一种波，则必然会观察到波的特有现象。波的特有现象有哪些？

学生答：波的干涉和衍射

学生回顾：机械波的特有现象——干涉

根据图１回答：

(1)这是

现象。其特征是

。

(2)这种现象是

特有的现象。产生这样的现象，要求两个波源的振动必须满足

条件。

让学生对同学的发言进行总结、点评。

(二)教学过程设计

1．光的干涉现象——扬氏干涉实验．

(1)引导：只要我们能看到光的干涉现象，就能说明光具有波动性。声波发生干涉听到有些地方强，有些地方弱。光若发生干涉在屏幕上会看到什么现象？

学生回答：会看到有些地方亮有些地方暗

(2)扬氏实验．光的干涉教学设计胡清梅

（新疆大学附属中学

830000）

【设计思想】本节课将在学生学习机械波的知识结构的基础上，通过观察观察实验，构建关于光的干涉的新知识。本节课将以类比为主线，充分重视课件的重要作用，力图实现现代信息技术与课堂教学的整和。【教学说明】光的干涉是高中物理光学知识的重要组成部分。在教学内容的安排上主要有以下几部分：1、学生知道什么是光的干涉。2、为什么会有光的干涉。3、应用机械波的相关知识来解释光的干涉。4、应用相关知识来解释涉及光的干涉的一些现象。光的干涉现象是一种在生活中不太熟悉现象，学生往往能够感受到某些现象，但难于把光想象为一种波，也就无法利用光的干涉解释这些现象。因此，类比机械波的干涉知识来认识光的干涉是本教案的主导思想。物理概念和物理规律的形成是由现象到本质的过程，对它的理解和掌握不可能一蹴而就，怎样让能够学生不是记住光的干涉的形式，而是真正理解光的干涉的实质所在，将是这节课要突破的难点。可通过复习水波的干涉对比分析光的干涉条件和产生原因。在此过程中消除学生头脑中两个疑点：“为什么两个相同灯泡或蜡烛不能产生干涉条纹？”，“为什么两个光源的照射下，屏幕上还会产生明暗相间的条纹？”同时利用电脑动画演示干涉条纹的形成，有助于学生更加形象地认识光的干涉，最后，从能量的角度说明光的干涉只是光能量的重新分配，使学生对能量转化与守恒思想有进一步的认识。因此，我利用课件进行实验演示，让学生通过仔细观察分析总结出哪些情况下会出现光的干涉现象，并通过进一步分析，总结出光的干涉的本质，由于实验包含的规律往往隐藏在较深的层次，需要学生去挖掘，这正是对学生观察、分析、归纳等各项综合素质的能力的培养。概括地说这节课的教学设计主要有以下几点构成：1、

通过电脑进行生动的实验演示，激发学生的学习兴趣和好奇心。2、

类比的方法贯穿整节课。3、

学过程注意由浅入深，逐步深入。4、

实验作为突破点，让学生亲自体验。【教学目标】1、

识与技能（1）认识光的干涉及光产生干涉的条件。（2）理解光的干涉条纹的形成原因及干涉现象的本质，认识干涉条纹的特征。（3）了解双缝干涉条纹的特点。（4）知道薄膜干涉是如何是获得相干光源的，了解薄膜干涉产生的原因，知道薄膜干涉在技术上的应用。2、

程与方法（1）通过观察、实验，培养学生对物理现象的观察、表达、分析和归纳的方法。（2）让学生通过课件演示实验，使学生建立关于光的干涉图样的深刻的印象。3、情感态度与价值观通过对科学家的介绍激发学生对科学的兴趣和热情，培养学生细心观察，勤于思考的学习习惯。通过介绍光的波动性的发现过程，渗透科学家认识事物的科学态度和辩证唯物主义观点。【重点难点】重点：1、

认识光的干涉现象，理解干涉条纹的形成原因。2、理解光的双缝干涉现象是怎样产生的，知道条纹间距的大小的决定公式及其物理意义。3、光的干涉是如何获得相干光源的。难点：光的干涉现象的形成原因。【教学仪器】1、肥皂水、两个独立的热光源、光屏、小黑板2、DIS实验设备：计算机、投影仪、【教学流程】

对光的干涉

归纳总结

杨氏双缝演示干涉进行实验设计

干涉实验

图样

总结干涉规律双缝干涉

对干涉的解释

类比

干涉图样产生的原因

薄膜干涉

实验

分析

薄膜干涉的应用

【教学流程】情景引入：光学发展史复习机械波干涉的现象以及产生条件思考：如果光是一种波的话，应有什么现象。你会如何证明光的干涉现象从而引出实验1（一）双缝干涉学生实验1：两个相同的电灯泡通电后看是否可以产生光的干涉现象：无法产生干涉思考：究竟是实验设计有误还是没有满足相干条件？教师DIS演示实验2：杨氏双缝干涉实验展示实验仪器以及学生分析各部分的作用展示简化仪器，并展示实验过程观察：杨氏双缝干涉实验现象学生总结：双缝干涉图样特点思考讨论：为什么会出现这种现象？怎样用波动理论解释光的干涉条纹的形成？小黑板展示：频率相同的振动方向相同和相反的机械波在一条直线上叠加时加强和减弱的波形图。引导学生分析：（1）两列机械波传播经同一位置时，此点的运动仍在它的平衡位置附近做往复振动，位移随时间而改变。（2）两列机械波传播经同一位置时，若两列波相同，此点的振幅变大，说明此点的振动加强了；若相反，此点的振幅变小，说明此点的振动减弱了。分析：光的干涉图样产生的原因。小结：频率相同的两列波相互叠加，振幅增大，振动加强，光能增加，出现亮条纹；反之，出现暗条纹。课件演示双缝到光屏上不同点出现亮暗条纹时光程差的特点。

总结：

r

P1、

双缝干涉规律，两列光波到光屏上一点的光程差为半波长的奇数倍时，出现暗条纹，当两列

x光波到光屏上一点的光程差为半波长的偶数倍时，

----------------------------------------出现亮条纹。

r

-

L

2、光波波长为λ

、屏到双缝间距L、双缝

间距d,相邻条纹间距为ΔΧ，则ΔΧ=Lλ/d学生记上述双缝干涉特点的笔记思维拓展：能否测定一种单色光的波长？如何测？说明：可测量出ΔΧ、L、d，利用公式ΔΧ=Lλ/d计算出λ。学生猜想：用白光做双缝干涉实验，干涉条纹会如何？教师DIS演示实验3：白光的双缝干涉总结特点：双缝连线中垂线与光屏连接处是白色条纹，两侧是彩色条纹。通过表格列出七色光的频率和波长，让学生定量的认识各个色光的频率和波长的范围以及特点。为了巩固所学，进行习题练习。（二）薄膜干涉演示实验4：酒精灯在肥皂液薄膜上成像时出现橘色的亮暗条纹学生观察实验现象，设疑：为什么会出现这种现象思考：产生实验现象的原因，并利用本节课所学知识总结原因介绍薄膜干涉在技术上的应用：（1）用干涉法检查平面（2）增透膜（略）（三）整节课小结：（1）杨氏双缝干涉实验获得相干光源的方法是采用“一分为二”法（2）产生亮条纹、暗条纹的原因是由于不同位置的光程差不同，两列波叠加后结果不同。（3）从能量的角度来看，光的干涉只是光能量的重新分配。（4）牢记本节课学习的物理现象和规律（四）布置作业：（1）实验：做一做取两块平玻璃，用手指将它们紧紧的捏在一起，会丛玻璃面上看到许多彩色条纹。改变手指的压力大小，花纹的颜色和形状会随之改变，观察现象，并思考这一现象产生的原因。公共课作业3结合所学课程，任选教材中的一节课重新进行教学设计，回答如下问题：①在本节中你是怎样调研学生的学习起点和障碍点？②学生的学习起点和障碍点是什么？③展示基于学生的认知脉络而设计的系列问题。以高中物理《光的干涉》这一节为例回答三个问题1、在本节中你是怎样调研学生的学习起点和障碍点？在调研本节课学生的学习起点和障碍点时，首先考虑到农村学生知识面不够广泛、接受能力不够强，不少学生学习习惯不够好，抽象思维能力较差，故当堂掌握有一定难度，但是前面已经学习了机械波的干涉，应该对波的叠加原理和波的干涉条件知道，对加强点和减弱点的分布规律知道。但光的叠加更加抽象。最后通过课堂提问、设置练习测试，对学生这部分知识的掌握情况，思维能力和学习兴趣进行了分析。2、学生的学习起点和障碍点是什么？学生学习的起点：已知知识（1）机械波的叠加原理，类比的方法贯穿整节课。（2）学习过程注意由浅入深，逐步深入。通过复习水波的干涉对比分析光的干涉条件和产生原因。（3）加强点和减弱点的理解以及分布的规律，实验作为突破点，让学生亲自体验。

学生学习的障碍点：“”，（1）为什么两个相同灯泡或蜡烛不能产生干涉条纹？（2）“为什么两个光源的照射下，屏幕上还会产生明暗相间的条纹？”（3）光的干涉的实质所在，将是这节课要突破的难点。3、展示基于学生的认知脉络而设计的系列问题。复习机械波干涉的现象以及产生条件思考：如果光是一种波的话，应有什么现象。你会如何证明光的干涉现象学生实验1：两个相同的电灯泡通电后看是否可以产生光的干涉思考：究竟是实验设计有误还是没有满足相干条件？教师DIS演示实验2：杨氏双缝干涉实验思考讨论：为什么会出现这种现象？怎样用波动理论解释光的干涉条纹的形成？思维拓展：能否测定一种单色光的波长？如何测？说明：可测量出ΔΧ、L、d，利用公式ΔΧ=Lλ/d计算出λ。学生猜想：用白光做双缝