1、13.2光的干涉教學目標一、知識目標1.通過實驗觀察認識光的干涉現象，知道從光的干涉現象說明光是一種波.2.掌握光的雙縫干涉現象是如何產生的，何處出現亮條紋，何處出現暗條紋.3.掌握明條紋（或暗條紋）間距的計算公式及推導過程.4.知道不同色光的頻率不同，掌握波長、波速、頻率的關系.5.通過實驗初步認識薄膜干涉現象，了解其應用.二、能力目標1.通過了解楊氏把一個點光源發出的一束光分成兩束，理解相干光源的設計思想.2.通過根據波動理論分析單色光雙縫干涉，培養學生比較推理，探究知識的能力.3.在認真觀察實驗事實的基礎上，加強抽象思維能力的培養.三、德育目標通過對光的本性的初步認識，建立辯證唯物主義的

2、世界觀.教學重點雙縫干涉圖象的形成實驗及分析教學難點1.亮紋（或暗紋）位置的確定.2.亮紋（或暗紋）間距公式的推導.教學方法通過機械波干涉現象的復習，過渡到光波的疊加，進而提出問題，引發思考，在實驗觀察的基礎上通過探究現象成因，總結規律，完成本節課的教學目標，最后通過對薄膜干涉成因的分析達到拓展應用，提高能力的目的.教學過程一、引入新課復習機械波的干涉二、新課教學（一）雙縫干涉實驗動手實驗，觀察描述介紹圖202楊氏實驗裝置（出于時間和觀察效果考慮，不在課堂上做這一實驗）介紹側重于單孔的作用，是獲得來自同一光源的一束光波，雙孔的作用是將同一束光波分成兩束“振動情況總是相同的光束”.因為兩孔相距0

3、.08 mm左右，很近，且與單孔屏上的孔距離相等，所以單孔的光會同時到達這兩個孔，這兩個孔將同一列光一分為二，因而兩個小孔成了“兩個振動情況完全相同的新波源，它們在屏上疊加，就會出現明暗相間的條紋”.（二）干涉條紋的成因比較推理，探究分析師通過實驗，我們現在知道，光具有波動性.現在我們是不是可以根據機械波的干涉理論來認真探究一下實驗中的明暗條紋是如何形成的呢？實驗并總結：r=2n·n=0、1、2時，出現明紋.r=(2n+1) ,n=0、1、2時，出現暗紋.圖2010師綜合前面分析，我們可以畫出右面圖示的雙縫干涉結果.同時介紹一下相干光源，強調干涉條件.師看來大家掌握得不錯，下面我們可

4、以討論一些更復雜的問題.（三）條紋間距與波長的關系深入觀察 量化分析指導學生分別用紅色、紫色濾色片遮住雙縫，觀察線狀白熾燈的干涉條紋（課本p101圖實2），比較兩種色光干涉條紋寬度，與課本第1頁彩圖2對照，得出結論：紅光干涉條紋間距大于紫光干涉條紋間距.（注意其他條件相同，進行實驗）師我們知道，不同色光的波長是不同的，那么干涉條紋間距的關系也就反映了不同色光的波長關系，干涉條紋間距和波長之間又有怎樣的關系呢？同學們發揮數學方面的聰明才智，我們一起來尋找它們之間量的關系.（板書）投影圖2011及下列說明圖2011設兩縫s1、s2間距離為d,它們所在平面到屏面的距離為l，且ld,o是s1s2的中垂

5、線與屏的交點，o到s1、s2距離相等.推導：（教師板演，學生表達）由圖可知s1p=r1師r1與x間關系如何？生r12=l2+(x-)2師r2呢？生r22=l2+(x+)2師路程差|r1-r2|呢？（大部分學生沉默，因為兩根式之差不能進行深入運算）師我們可不可以試試平方差？r22-r12=(r2-r1)(r2+r1)=2dx由于l»d,且l»x,所以r1+r22l，這樣就好辦了,r2-r1=r=x師請大家別忘了我們的任務是尋找x與的關系.r與波長有聯系嗎？生有.師好，當r=2n·n=0、1、2時，出現亮紋.即·x=2n·時出現亮紋，或寫成x=第n

6、條和第（n-1）條亮紋間距離x為多少呢？生x=xn-xn-1=n-(n-1)師也就是x=·我們成功了！大家能用語言表述一下條紋間距與波長的關系嗎？生成正比.師對，不過大家別忘了這里l、d要一定.暗紋間距大家說怎么算？生一樣.師結果如何？生一樣.師根據前面的實驗結果及推導大家能判斷紅光和紫光哪一個波長長嗎？生能.紅光.師大家能猜一猜用白光干涉會出現什么現象嗎？生（默然）師好，不清楚，我們不妨實驗一下.引導學生觀察白光干涉（抽去濾色片，直接觀察）師哪位同學能為大家歸納一下觀察到的現象.生 （1）彩色條紋（師提示明暗相間）（2）中央為白條紋（3）中央條紋兩側彩色條紋對稱排列（4）每條彩紋中

7、紅光總在外邊緣，紫光在內緣.師歸納得很全面，大家能解釋嗎？（學生積極討論，氣氛熱烈，從討論中基本能掌握了原因）生不同色光波長不同，條紋寬度不同，紅光條紋最寬；紫光條紋最窄，所以出現上面現象.師解釋得好.大家還記得機械波波長、波速、頻率三者之間的關系嗎？生記得.v=f.師對，光波也有這樣的關系，不過各種色光在真空中的波速是相同的，我們用c表示，那么有：板書c=f師請大家比較一下七種色光的頻率關系.生紅光頻率最小，紫光頻率最大.師對，大家看p27的表.（教師介紹波長，頻率范圍，強調單位，引導學生閱讀討論表右側的紅字）（四）薄膜干涉拓展應用提高能力師大家通過前面的學習，現在我們來探究另一個問題，是不

8、是只有兩個雙縫射出的相干光才能發生干涉呢？生不一定，關鍵要看路程差.師好，我們再來看一個干涉的實驗：薄膜干涉板書教師演示：點燃酒精燈，在火焰中灑些氯化鈉，使火焰發生黃光.把圓環豎直地插入肥皂溶液中，慢慢向上提起形成薄膜，豎直放好，將大燒杯罩住圓環，減小蒸發，以延長演示時間，便于全體觀察.將酒精燈移到膜前，調整好位置，在酒精燈同側觀察到肥皂膜上呈現明暗相間的干涉條紋.師怎樣解釋這一現象呢？請大家思考下面幾個問題：投影圖2012及以下問題圖2012肥皂膜有幾個面可以反射燈焰的光？這些面反射回來的光有沒有路程差，如有，它們有什么特點？這些反射光是不是相干光？生1膜前后兩表面均可反射光.生2因為肥皂膜

9、厚度不同，所以不同位置處的反射光路程差不同，有的地方可能是半波長的奇數倍，有的地方可能是半波長的偶數倍.生3兩表面的反射光線來源于同一光線，振動情況一定相同，是相干光.師三位同學回答得非常好，大家能弄清薄膜干涉的原因嗎？生能.師好，請大家把自己的想法與課本p27最后一段的分析比較一下.（學生閱讀、理解.教師準備演示牛頓環實驗）師大家分析得很好，我再加一個實驗，獎勵大家.（演示牛頓環實驗，直接投影在白色墻上，墻上出現了牛頓環反射光干涉形成的一組明暗相間的同心圓，將屏移到環的另一側，這里可將裝置調整，同樣可以觀察到與反射干涉條紋互補的一組同心明暗相間的圓環）師感興趣的同學課后抽時間自己來實驗，深入

10、研究它，同學們也能給我找點例子嗎？（學生討論，思考）生水面上的油膜好像也能反射光線，形成明暗相間的條紋.師好，同學們課后去認真觀察一下，看來干涉現象在我們生活中是見過的，我們真是“視而不見”，“相逢未必曾相識”，生活中有許多現象，看似很普通尋常，卻常常蘊含著很深的科學道理，同學們要多觀察、多思考、多探究.師課本p28給大家介紹了一個干涉現象在技術上的應用實例，我們一起來看看.投影圖2013引導學生分析圖2013師有興趣的同學可以在我們所掌握的知識基礎上進行更進一步的探究.我這里為大家提供兩個課題，大家可以到圖書館或上網查閱相關資料，然后確立課題進行研究.1.照相機、攝像機的鏡頭大多是淡紫色的，為什么？2.全息照相是怎么回事？三、小結歸納總結，擷取精華四、布置作業1.課本p28.1，2，32.探究性學習：從兩個課題中選擇一個或自選相關課題進行探究.6edbc3191f2351dd815ff33d4435f