波的干涉与衍射教案

波的干涉和衍射学案_【学习目标】1、知道什么是波的衍射现象；知道波发生明显衍射现象的条件；知道衍射是波的特有现象。

2、知道波的叠加原理。

知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象；知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道什么是波的干涉现象和干涉图样，知道干涉现象的特点；知道干涉现象也是波特有的现象。

【自主探究】知识点一、波的衍射阅读课本P32，完成以下问题实验：水槽里放一块挡板作为障碍物，改变障碍物大小。

观察水波是否能够绕过障碍物。

波能够绕过障碍物继续传播，这种现象叫做________ ____。

实验说明：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长__________，或者比波长_____时，才能观察到明显的衍射现象．这就是波发生明显衍射现象的条件。

【说明】①衍射现象总是存有的，只有明显与不明显的差异。

障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件；波长越，衍射现象越明显。

②一切波都能发生衍射，衍射是波________的现象。

在满足一定条件时，一切波都能够发生明显的衍射。

“特有”是指凡是波都有。

所以，衍射现象是判断是否具有波动性的依据之一。

③当孔的尺寸远小于波长时即使衍射十分突出，但因为能量的减弱，衍射现象不容易观察到。

例1.以下关于波的衍射的说法，准确的是（）A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B．当障碍物的尺寸比波长大的多时，衍射现象很明显C．当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显D．对通常的讲话声来说，尺寸为1m左右的障碍物能发生明显的衍射现象练习1. 请你解释“闻其声而不见其人”是什么原因？知识点二、波的叠加阅读课本P33第1-3自然段及实验思考并回答以下问题1、波的独立性特点：两列波相遇后彼此_______,仍然___________的运动状态,继续传播,就象________跟另一列水波_________一样。

2、位移特点：几列波相遇时,在其重叠的区域里,介质质点同时参与几列波引起的_____,质点的______等于这几列波单独传播时引起的_____________。

波的干涉教案高中物理目标：了解波的干涉现象，掌握干涉条纹的特点和计算方法。

一、引入让学生观察水面上两个石子投入水中产生的涟漪，并让他们思考为什么会有涟漪产生。

二、学习目标1.掌握波的干涉概念。

2.了解波的叠加原理。

3.学习干涉条纹的特点。

4.掌握计算干涉条纹间距的方法。

三、理论讲解1.波的干涉是指两个或多个波在空间某一点相遇时，彼此叠加而产生一种新的波动现象。

2.当两个波的波峰或波谷相遇时，会出现加强效应，形成明亮的干涉条纹；当波峰与波谷相遇时，会出现相消效应，形成暗淡的干涉条纹。

3.干涉条纹的间距可以用公式d=(λD)/d计算，其中λ为波长，D为两个波源到干涉点的距离，d为干涉条纹间距。

四、实验操作1.准备两个相干的波源，可以使用两个发声器或两个发光二极管。

2.在干涉板或双缝装置上观察波的干涉现象。

3.调整波源位置，观察干涉条纹的变化，并测量干涉条纹的间距。

五、讨论与总结1.请学生讨论干涉现象与波的叠加原理之间的关系。

2.让学生总结干涉条纹的特点，以及计算干涉条纹间距的方法。

3.教师进行总结，并回答学生提出的问题。

六、作业1.计算一组波的干涉条纹间距。

2.思考一下如果波源间距增大会对干涉条纹间距有何影响。

七、拓展可以让学生自行设计其他干涉实验，并观察不同波的干涉现象。

八、课后反思1.学生是否掌握了波的干涉概念和计算方法？2.学生在实验中是否能够准确观察到干涉条纹的特点？3.如果有不明白的地方，教师是否及时解答了学生的疑问？通过以上教学设计和实施，相信学生能够深入理解波的干涉现象，并掌握干涉条纹的特点和计算方法。

希望学生能够在实践中加深对物理知识的理解，培养科学探究的能力。

【注：可以根据需要调整教学内容和教学方法，让学生更好地理解和掌握知识。

】。

选修3-4 第12章第4节波的衍射和干涉教学设计广西钦州市第二中学江莹一、教学目标1. 知识与技能目标(1)知道什么是波的独立性、叠加原理。

(2)知道什么是波的干涉现象，干涉图样。

(3)知道形成稳定干涉图样的条件。

(4)知道形成干涉图样中振动加强与减弱点的位置规律。

2. 过程与方法目标(1)通过绳波与水波传播的实验与模拟动画，讲解波传播的独立性和波叠加原理。

(2)通过水波演示实验的现象，并分析现象得到有关波干涉的相关知识。

(3)通过合作探究找到干涉图样中振动加强与减弱点的位置规律。

3. 情感、态度与价值观目标观察分析模拟实验、水波演示实验等情景，使学生认识到波的特点，也认识到知识的客观性和真理性，不能主观臆断。

通过全班合作探究活动，增强学生的合作精神与探究意识。

二、学情分析学生之前已经学习了机械波的前3节知识，理解了波传播与质点振动的关系，知道波长、波速、频率等物理量的概念，为本节奠定基础。

本节知识比较抽象，需要较强的空间思维能力与观察能力，本班学生为普通班学生，抽象、空间思维能力较差，观察概括能力需要提高，所以需要通过演示实验使他们获得感性认识，结合实验录像慢镜头演示，配合多媒体动画模拟分析将其中的物理情景充分演示，在具备丰富的感性认识后，再通过全班的合作探究找出抽象的规律，从而解决重点难点教学。

三、重点难点重点：波干涉现象、干涉图样的认识。

难点：波的叠加原理、干涉图样的形成规律。

四、教学过程1 第一学时波的干涉活动1【导入】思考与猜想提问：在机械运动中，当相向运动的两小球发生碰撞后会发生什么现象？学生思考后回答：可能反弹、停止、向一个方向运动。

猜想：波动是一种非常特殊的运动形式，如果在同一介质中有两列机械波相遇会发生什么现象呢？会像两小球那样碰撞后改变了原有的运动状态吗？活动2【导入】演示实验1请学生到讲台上在水槽上制造出两列水波，让全班同学观察水波相遇的情景。

活动3【讲授】一、波传播的独立性原理播放水塘里的两列水波相遇的录像，结合刚才的实验提问：两列水波相遇，它们相遇后的传播状态怎样？形状是否改变。

光的干涉与衍射实验教案一、实验目的本实验旨在通过实际操作，观察光的干涉与衍射现象，加深对波动性光学原理的理解，培养学生的实验操作能力以及思维分析能力。

二、实验器材- 激光器- 片状狭缝- 黑纸- 透镜- 球面反射镜- 接收屏幕- 适配器- 支架- 尺子- 毛玻璃板三、实验原理1. 光的干涉光的干涉是指两束或多束光波相遇时产生的干涉现象。

当两束光波相遇时，由于光波的波动性质，会发生叠加和相互干涉，形成增强或减弱的干涉条纹。

2. 光的衍射光的衍射是指光通过狭缝或物体边缘时，由于其波动性质，产生的弯曲和扩散现象。

衍射使光线弯曲和扩散，形成明暗相间的衍射图样。

四、实验步骤1. 实验一：观察激光光束经过狭缝的衍射现象- 将激光器放置在实验室的一端，打开激光器。

- 在光路上放置一个片状狭缝，并将狭缝与激光光束垂直放置。

- 在狭缝的后方放置一个黑纸作为接收屏幕。

- 观察并记录光束经过狭缝后的衍射图样。

2. 实验二：观察光经过透镜的干涉现象- 将透镜放在光路上，并利用调节适配器和支架，确保透镜与光路的垂直。

- 打开激光器，调试适配器和透镜的位置使得光能够通过透镜。

- 在透镜后方放置一个接收屏幕。

- 观察并记录透镜后的干涉图样。

3. 实验三：观察光经过球面反射镜的干涉现象- 将球面反射镜放在光路上，并调整位置使得光能够反射到接收屏幕上。

- 打开激光器，持续进行观察。

- 调整球面反射镜的位置，观察反射出的干涉图样的变化。

5. 实验四：观察光经过毛玻璃板的衍射现象- 将毛玻璃板放置在光路上，并确保光能够通过板上的小孔洞。

- 打开激光器，观察光经过毛玻璃板后的衍射现象。

- 观察并记录衍射图样的变化。

五、实验结果分析通过实验一至实验四的观察，我们可以看到光经过狭缝、透镜、球面反射镜、毛玻璃板后分别产生了不同的干涉与衍射图样。

这些图样的变化可以通过波动光学的原理来解释和分析。

通过观察图片记录，可以进一步加深学生对干涉与衍射现象的理解，并结合实验数据进行图像分析。

物理教案波的干涉教学目标1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点．2、知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象，知道干涉现象是波特有的现象．3、通过观察波的独立前进，波的叠加和水波的干涉现象，认识波的干涉条件及干涉现象的特征．教学建议本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用．学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方，波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方；而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方．干涉的图样是稳定的，振动加强的地方永远加强，振动减弱的地方永远减弱．为什么频率不同的两列波相遇，不发生干涉现象?因为频率不同的两列波相遇，叠加区各点的合振动的振幅，有时是两个振动的振幅之和，有时是两个振动的振幅之差，没有振动总是得到加强或总是减弱的区域，这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象，不能形成稳定干涉图样．而波的干涉是波叠加中的一个特例，即产生稳定的干涉图样.请教师阅读下表：项目波的干涉备注概念频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象波的干涉是波特有的现象产生稳定干涉条件(1)两列波的频率相同；(2)振动情况相同.产生的原因波叠加的结果教学设计示例教学重点：波的叠加及发生波的干涉的条件．教学难点：对稳定的波的干涉图样的理解．教学方法：实验讨论法教学仪器：水槽演示仪，长条橡胶管，计算机多媒体新课引入：问题1：上节课我们研究了波的衍射现象，什么是波的衍射现象呢？（波绕过障碍物的现象）问题2：发生明显的衍射现象的条件是什么？（障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多）这节课我们研究波的干涉现象，如果同时投入两个小石子，形成了两列波，当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验．一、波的干涉观察现象：①在水槽演示仪上有两个振源的条件下，单独使用其中的一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播；再单独使用另一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播．现象结论：每一个波源都按其自己的方式，在介质中产生振动，并能使介质将这种振动向外传播．②找两个同学拉着一条长绳，让他们同时分别抖动一下绳的端点，则会从两端各产生一个波包向对方传播．当两个波包在中间相遇时，形状发生变化，相遇后又各自传播．（由于这种现象一瞬间完成，学生看不清楚，教师可用计算机多媒体演示）现象结论：波相遇时，发生叠加．以后仍按原来的方式传播，是独立的．1.波的叠加：在前面的现象的观察的基础上，向学生说明什么是波的叠加．教师板书：两列波相遇时，在波的重叠区域，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和．结合图下图解释此结论．解释时可以这样说：在介质中选一点为研究对象，在某一时刻，当波源l的振动传播到点时，若恰好是波峰，则引起点向上振动；同时，波源2的振动也传播到了点，若恰好也是波峰，则也会引起点向上振动；这时，点的振动就是两个向上的振动的叠加，点的振动被加强了．(当然，在某一时刻，当波源1的振动传播到点时，若恰好是波谷，则引起户点向下振动；同时，波源2的振动传播到了点时，若恰好也是波谷，则也会引起点向下振动；这时，点的振动就是两个向下的振动的叠加，点的振动还是被加强了．)用以上的分析，说明什么是振动加强的区域．波源l经过半周期后，传播到P点的振动变为波谷，就会使P点的振动向下，但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同)，所以，此时P 点的振动可能被减弱，也可能是被加强的．(让学生来说明原因)问题：如果希望P点的振动总能被加强，应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q，希望Q点的振动总能被减弱，应有什么条件?总结：波源1和波源2的周期应相同．2波的干涉：观察现象：③水槽中的水波的干涉．对水波干涉图样的解释中，特别要强调两列水波的频率是相同的，所以产生了在水面上有些点的振动加强，而另一些点的振动减弱的现象，加强和减弱的点的分布是稳定的．详细解释教材中给出的插图，如下图所示．在解释和说明中，特别应强调的几点是：①此图是某时刻两列波传播的情况；②两列波的频率(波长)相等；③当两列波的波峰在某点相遇时，这点的振动位移是正的最大值，过半周期后，这点就是波谷和波谷相遇，则这点的振动位移是负的最大值；④振动加强的点的振动总是加强的，振动减弱的点的振动总是减弱的．让学生思考和讨论，并在分析的基础上，给出干涉的定义：（教师板书）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，形成的图样叫做波的干涉图样．请学生反复观察水槽中的水波的干涉，分清哪些区域为振动加强的区域，哪些区域为振动减弱的区域．最后应帮助学生分析清楚：介质中某点的振动加强，是指这个质点以较大的振幅振动；而某点的振动减弱，是指这个质点以较小的振幅振动，这与只有一个波源的振动在介质中传播时，各质点均按此波源的振动方式振动是不同的．问题：任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗？（不可以）为什么？（干涉是一种特殊的叠加．任何两列波都可以进行叠加，但只有两列频率相同）总结：干涉是波特有的现象．二、应用请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的干涉现象，举例说明：例1、水波的干涉现象．例2、声波的干涉现象．三、课堂小结今天，我们学习了波特有的现象：波的干涉．请同学再表达一下：什么叫波干涉?什么条件下可能发生波的干涉?课后的任务是认真阅读课本．探究活动研究声音的干涉现象．。

教学目标 掌握惠更斯-菲涅耳原理；波的干涉、衍射和偏振的特性,了解光弹性效应、电光效应和磁光效应。

掌握相位差、光程差的计算,会使用半波带法、矢量法等方法计算薄膜干涉、双缝干涉、圆孔干涉、光栅衍射。

掌握光的偏振特性、马吕斯定律和布儒斯特定律，知道起偏、检偏和各种偏振光。

教学难点 各种干涉和衍射的物理量的计算。

第十三章 光的干涉一、光线、光波、光子在历史上，光学先后被看成“光线"、“光波”和“光子”，它们各自满足一定的规律或方程，比如光线的传输满足费马原理，传统光学仪器都是根据光线光学的理论设计的。

当光学系统所包含的所有元件尺寸远大于光波长时(p k =)，光的波动性就难以显现，在这种情况下,光可以看成“光线”，称为光线光学,。

光线传输的定律可以用几何学的语言表述，故光线光学又称为几何光学。

光波的传输满足麦克斯韦方程组，光子则满足量子力学的有关原理。

让电磁波的波长趋于零,波动光学就转化为光线光学，把电磁波量子化，波动光学就转化为量子光学。

二、费马原理光线将沿着两点之间的光程为极值的路线传播，即(,,)0QPn x y z ds δ=⎰三、光的干涉光矢量（电场强度矢量E )满足干涉条件的，称为干涉光。

类似于机械波的干涉，光的干涉满足:222010*********cos()r r E E E E E ϕϕ=++-1020212cos()r r E E ϕϕ-称为干涉项,光强与光矢量振幅的平方成正比，所以上式可改写为:12I I I =++(1—1）与机械波一样，只有相干电磁波的叠加才有简单、稳定的结果，对非干涉光有：1221,cos()0r r I I I ϕϕ=+-=四、相干光的研究方法（一)、光程差法两列或多列相干波相遇，在干涉处叠加波的强度由在此相遇的各个相干波的相位和场强决定。

能够产生干涉现象的最大波程差称为相干长度(coherence length ）。

设光在真空中和在介质中的速度和波长分别为,c λ和,n v λ，则,n c v νλνλ==，两式相除得n vcλλ=，定义介质的折射率为： c n v=得 n nλλ=可见，一定频率的光在折射率为n 的介质中传播时波长变短，为真空中波长的1n倍.光程定义为光波在前进的几何路程d 与光在其中传播的介质折射率n 的乘积nd .则光程差为(1)nd d n d δ=-=-由光程差容易计算两列波的相位差为21212r r δϕϕϕϕϕπλ∆=-=-- （1—2)1ϕ和2ϕ是两个相干光源发出的光的初相。

光的干涉与衍射物理教案导语：本教案主要介绍光的干涉与衍射的基本概念、原理以及应用。

通过实例与实验的结合，帮助学生深入理解光的干涉与衍射现象，并掌握相应的解题方法和实验技巧。

第一节：光的干涉1. 概念：光的干涉是指两束或多束光的叠加所产生的干涉现象。

其中包括一维干涉（杨氏实验）和二维干涉（劳埃德镜实验）。

2. 杨氏实验：a. 实验器材：光源、狭缝、屏幕。

b. 实验过程描述：将光通过狭缝后，形成波前。

波前经过狭缝后再次扩散，形成一系列同心圆、同心椭圆状干涉条纹。

c. 原理解析：狭缝对光波的传播形成衍射，衍射波前与初始波前叠加形成干涉。

3. 劳埃德镜实验：a. 实验器材：光源、劳埃德镜、屏幕。

b. 实验过程描述：通过劳埃德镜，两束不同光程的光线在屏幕上形成干涉条纹。

调节劳埃德镜，可观察到明暗相间的干涉条纹。

c. 原理解析：光线通过劳埃德镜，其中一束光经过半透明镜片被反射，并与另一束光产生干涉。

第二节：光的衍射1. 概念：光的衍射是指光通过尺寸与波长相当的孔或缝隙时，发生波的弯曲和扩散现象。

其中包括单缝衍射、双缝衍射和光栅衍射。

2. 单缝衍射：a. 实验器材：光源、狭缝、屏幕。

b. 实验过程描述：调节光源和屏幕的位置，将光通过狭缝后，在屏幕上形成中央明暗相间的主极大和两侧的次极大。

c. 原理解析：光通过狭缝时，发生衍射现象，形成一系列等间距的衍射条纹。

3. 双缝衍射：a. 实验器材：光源、双缝装置、屏幕。

b. 实验过程描述：将光通过双缝装置后，在屏幕上观察到中央亮纹和两侧的暗纹，两侧的暗纹之间有明纹。

c. 原理解析：光通过双缝时，两束光线产生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。

4. 光栅衍射：a. 实验器材：光源、光栅、屏幕。

b. 实验过程描述：将光通过光栅后，在屏幕上观察到一系列平行的明纹和暗纹。

c. 原理解析：光通过光栅时，由于光栅的周期性结构，使得光线产生特定的衍射效应，形成等间距的干涉条纹。

第三节：光的干涉与衍射的应用1. 空间滤波器：光的干涉与衍射可以用于制造空间滤波器，用于图像处理和精密测量中，如激光全息术、干涉光刻技术等。

高中物理波的干涉教案
知识点：干涉现象、波的叠加原理
教学目标：
1. 了解干涉现象是由波的叠加原理引起的
2. 掌握双缝干涉和单缝干涉的基本原理和公式
3. 能够应用波的叠加原理解释实际生活中的干涉现象
教学内容：
1. 干涉现象的基本概念
2. 双缝干涉实验的原理和表达式
3. 单缝干涉实验的原理和表达式
教学准备：
1. 实验装置：双缝干涉实验装置、单缝干涉实验装置
2. 教学实验材料：光源、光栅、光学元件等
3. 教学辅助工具：投影仪、干涉图样展示器等
教学过程：
1. 导入：通过展示一些干涉现象的图片或视频，引导学生了解干涉现象，并讨论干涉是如何发生的。

2. 学习双缝干涉实验：
a. 理论介绍：讲解双缝干涉实验的原理和公式；
b. 实验演示：利用实验装置进行双缝干涉实验演示，让学生观察干涉条纹；
c. 计算实验数据：指导学生进行实验数据的处理和分析。

3. 学习单缝干涉实验：
a. 理论介绍：讲解单缝干涉实验的原理和公式；
b. 实验演示：利用实验装置进行单缝干涉实验演示，展示干涉条纹；
c. 计算实验数据：指导学生进行实验数据的处理和分析。

4. 综合讨论：让学生回顾整个学习过程，总结干涉现象的特点和应用。

5. 拓展练习：布置相关练习题，巩固学生所学知识。

教学反思：
在教学过程中，要注意让学生通过实验演示来直观感受干涉现象，激发他们的兴趣和学习积极性。

同时，要引导学生理解波的叠加原理，并能够应用到实际问题中，提高他们的综合能力和问题解决能力。

波的衍射和波的干涉一、教學目標1．在物理知識方面的要求：(1)知道什麼是波的衍射現象和發生明顯衍射現象的條件。

(2)知道波的干涉現象是特殊條件下的疊加現象；知道兩列頻率相同的波才能發生干涉現象；知道衍射現象的特點。

(3)知道衍射和干涉現象是波動特有的現象。

2．通過觀察水波的衍射現象，認識衍射現象的特徵。

通過觀察波的獨立前進，波的疊加和水波的干涉現象，認識波的干涉條件及干涉現象的特徵。

二、重點、難點分析1．重點是波的衍射、波的疊加及發生波的干涉的條件。

2．難點是對穩定的波的干涉圖樣的理解。

三、教具水槽演示儀，長條橡膠管，投影儀。

四、主要教學過程(一)引入新課我們向平靜的湖面上投入一個小石子，可以看到石子激起的水波形成圓形的波紋，並向周圍傳播。

當波紋遇到障礙物後會怎樣？如果同時投入兩個小石子，形成了兩列波，當它們相遇在一起時又會怎樣？本節課就要通過對現象的觀察，對以上現象進行初步解釋。

(二)教學過程設計主要思想是：遵照教材的編寫意圖，按“觀察現象，歸納特徵，而後得出結論”的大順序進行教學。

觀察中注意引導，分析中注意啟發。

1．波的衍射(1)波的衍射現象首先觀察水槽中水波的傳播：圓形的水波向外擴散，越來越大。

然後，在水槽中放入一個不大的障礙屏，觀察水波繞過障礙屏傳播的情況。

由此給出波的衍射定義。

波繞過障礙物的現象，叫做波的衍射。

再引導學生觀察：在水槽中放入一個有孔的障礙屏，水波通過孔後也會發生衍射現象。

看教材中的插圖，解釋“繞過障礙物”的含義。

(2)發生明顯波的衍射的條件在前面觀察的基礎上，引導學生進行下面的觀察：①在不改變波源的條件下，將障礙屏的孔由較大逐漸變小。

可以看到波的衍射現象越來越明顯。

由此得出結論：障礙物越小，衍射現象越明顯。

②可能的話，在不改變障礙孔的條件下，使水波的波長逐漸變大或逐漸變小。

可以看到，當波長越小時，波的衍射現象越明顯。

由此指出：當障礙物的大小與波長相差不多時，波的衍射現象較明顯。

高中物理光波教案教学目标：1. 了解光波的基本概念和特性2. 掌握光波的传播规律3. 理解光波的衍射和干涉现象4. 能够应用光波知识解决相关问题教学重点：1. 光波的基本概念2. 光波的传播规律3. 光波的衍射和干涉现象教学难点：1. 光波的衍射和干涉现象2. 光波的应用教学准备：1. 教科书、课件、实验器材2. 多媒体设备3. 课堂练习题教学过程：一、导入（5分钟）通过一个实例或问题引入光波的概念，激发学生的学习兴趣。

二、讲解光波的基本概念（10分钟）1. 光波的定义2. 光波与电磁波的关系3. 光波具有的特性三、探究光波的传播规律（15分钟）1. 光波的传播速度与频率之间的关系2. 光波在不同介质中的传播规律3. 光的折射和反射现象四、学习光波的衍射和干涉现象（20分钟）1. 光的衍射现象及其原理2. 光的干涉现象及其原理3. 实验演示光的衍射和干涉现象五、应用光波知识解决问题（10分钟）通过案例分析或练习题，让学生运用所学知识解决光波相关问题。

六、总结与拓展（5分钟）总结本节课的重点内容，并展开拓展讨论，引导学生深入思考光波的更多应用和研究方向。

七、作业布置（5分钟）布置相关阅读任务或练习题，帮助学生巩固所学知识。

教学反思：通过本节课的教学，学生能够全面了解光波的基本概念和特性，掌握光波的传播规律，理解光波的衍射和干涉现象。

同时，通过实验演示和应用题目，培养学生的实验能力和问题解决能力，提高他们的学习兴趣和动手能力。

在未来的教学中，可以加强与实际生活和科技发展相关的案例讨论，激发学生学习的积极性和主动性。

12.4波的衍射和干涉教学设计●教学目标一、知识目标1.知道的衍射和波的叠加原理.2.知道什么是波的干涉现象和干涉图样.3.知道干涉现象也是波特有的现象.二、能力目标培养学生的空间想象能力.三、德育目标通过波的叠加原理，使学生认识到事物之间的普遍联系.●教学重点波的叠加原理和波的干涉现象.●教学难点波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别.●教学方法实验法、电教法、训练法.●教学用具实物投影仪、CAI课件、波的干涉实验仪.●课时安排1课时●教学过程［投影］本节课的学习目标：1.知道波具有独立传播的特性和两波叠加的位移规律.2.知道波的干涉现象，知道干涉是波的特性之一.3.理解波的干涉原理.4.知道产生稳定干涉现象的条件.●学习目标完成过程一、引入［投影复习思考题］1.什么叫波的衍射？2.产生明显的衍射的条件是什么？学生答波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射.只有缝、孔的宽度和障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能产生明显的衍射现象.教师：波的衍射研究的是一个波源发出波的情况，那么两列或两列以上的波在同一介质中传播，又会发生什么情况呢？二、新课教学(一)波的叠加原理［设问］把两块石子在不同的地方投入池塘的水中，就有两列波在水面上传播，两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，都改变原来的运动状态呢？［演示］取一根长绳，两位同学在这根水平长绳的两端分别向上抖动一下，学生观察现象.［学生叙述现象］现象一：抖动一下后，看到有两个凸起状态在绳上相向传播.现象二：两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形跟相遇前一样.［教师总结］两列波相遇后，每列波都像相遇前一样，保持各自原来的波形，继续向前传播，这是波的独立传播特性.［多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形］［教师］刚才，通过实验，我们知道了两列波在相遇前后，它们都保持各自的运动状态，彼此都没有受到影响，那么在两列波相遇的区域里情况又如何呢？［多媒体模拟绳波相遇区的情况］［教师总结］在两列波重叠的区域里，任何一个质点同时参与两个振动，其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和.当两列波在同一直线上振动时，这两种位移的矢量和简化为代数和，这叫做波的叠加原理.［强化训练］两列振动方向相同和振动方向相反的波叠加，振幅如何变化？振动加强还是减弱？学生讨论后得到：两列振动方向相同的波叠加，振动加强，振幅增大.两列振动方向相反的波叠加，振动减弱，振幅减小.(二)波的干涉［实物投影演示］把两根金属丝固定在同一个振动片上，当振动片振动时，两根金属丝周期性地触动水面，形成两个波源，观察在两列波相遇重叠的区域里出现的现象.［教师说明］由于这两列波是由同一个振动片引起的，所以这两个波源的振动频率和振动步调相同.［学生叙述现象］在振动的水面上，出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是固定的，而且相互隔开.［用多媒体展示课本水波的干涉图样及波的干涉的示意图］［教师］为什么会出现这种现象呢？结合课本图10~30进行分析：对于图中的a点：设波源S1、S2在质点a引起的振幅分别为A1和A2，以图中a点波峰与波峰相遇时刻计时波源S1、S2引起a 质点的振动图象如下图甲、乙所示，当两列波重叠时，质点A同时参与两个振动，合振动图象如图丙所示：从图中可看出：对于a点，在t=0时是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇，也就是说：在a点，两列波引起的振幅都等于两列波的振幅之和，即a点始终是振动加强点.说明的几个问题：1.从波源S1、S2发出的两列波传到振动加强的点a振动步调是一致的，引起质点a的振动方向是一致的，振幅为A=A1+A2.2.振动加强的质点a并不是始终处于波峰或波谷，它仍然在平衡位置附近振动，只是振幅最大，等于两列波的振幅之和.那么，振动减弱的点又是如何形成的呢？以波源S1、S2分别将波峰、波谷传给减弱点(例如b点)时刻开始计时，波源S1、S2分别引起质点b振动的图象如图甲、乙所示，当两列波重叠后，质点b同时参与两个振动，合振动图象如图丙所示.在b点是两列波的波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点两列波引起的合振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差.说明的几个问题：1.从波源S1、S2发出的两列波传到b点时引起b点的振动方向相反，振幅为A=|A1-A2|.2.振动减弱的质点b并不是一定不振动，只是振幅最小，等于两列波的振幅之差.［学生阅读课文相关内容］［强化训练］1.如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下图中的哪个？2.如图所示是两列波发生干涉的图样，图中a、b、c、d、e各点的振动情况如何？参考答案1.当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波(或后半个波)重叠的区域里所有的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变，所以选项B 正确.当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有的质点，振动的位移加倍，所以选项C也是正确的.所以本题应选B、C2.解：a是振动减弱点；b、c是振动加强点，d处在振动加强区上，因此也是振动加强点，只好在此时刻它恰好处在平衡位置上；e点既不在振动加强区上，也不在振动减弱区上，因此它的振幅既不是最大，也不是零.(三)产生波的干涉的条件［对比投影演示实验］实验一：在投影仪上放一个发波水槽，用同一振动片带动两个振针振动，观察产生的现象.实验二：在投影仪上放一个发波水槽，用二个振针分别激起两列水波，观察发生的现象.［学生叙述现象］现象一：看到了稳定的干涉图样(实验一)现象二：实验二中，得到的干涉图样是不稳定的.［教师总结］如果互相叠加的两列波波源频率相同，振动情况相同，则产生稳定的干涉现象.说明：1.干涉现象中那些总是振动加强的点或振动减弱的点是建立在两个波源产生的频率相同的前提条件下.2.如果两列频率不同的波相叠加，得到的图样是不稳定的；而波的干涉是指波叠加中的一个特例，即产生稳定的叠加图样.3.如果两列波频率相同，但振幅相差很大将不会有明显的干涉现象，因为振动加强区和振动减弱区都在振动，振幅差别不大.［强化训练］关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是A.任意两列波都能产生稳定干涉现象B.发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同C.在振动减弱的区域，各质点都处于波谷D.在振动加强的区域，有时质点的位移等于零参考答案两列波叠加产生稳定干涉现象是有条件的，不是任意两列波都能产生稳定干涉现象的，两列波叠加产生稳定干涉现象的一个必要条件是两列波的频率相同，所以选项A是错误的而选项B是正确的；在振动减弱的区域里，只是两列波引起质点的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，也不可能各质点都处于波谷，所以选项C 是错误的.在振动加强的区域里，两列波引起质点的振动始终是加强的，质点振动的最激烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和，但这些点始终是振动着的，因而有时质点的位移等于零，所以选项D 是正确的.所以本题应选B 、 D. ［题后总结］1.不论是振动加强点还是振动减弱点，位移仍随时间做周期性变化.2.一切波都能够产生干涉和衍射现象；反之能够发生干涉和衍射现象的必定是波. 三、小结 ［投影出示小结思考题］1.什么是波的独立性？2.什么是波的叠加原理？3.什么是波的干涉？4.产生稳定干涉的条件是什么？ 四、作业1.课本P 18第3题2.课本 P 18的做一做：观察声音的干涉现象. 五、板书设计 1.频率相同的两列波叠加，使某些区域内的振动加强，某些区域内的振动 减弱，且振动加强和减弱的区域互相间隔，这种现象叫做波的干涉. 2.产生稳定干涉的条件：两列波的频率相同.3.①确定干涉时，加强区域和减弱区域的位置是确定的，即加强点(域)始终加 强，减弱点(域)始终减弱. ②不论是增强区还是减弱区，各质点都做与波源相同的振动，各质点的位 移是周期性变化的波的衍射和干涉。

1．波的衍射(1)波的衍射现象首先观察水槽中水波的传播：圆形的水波向外扩散，越来越大。

然后，在水槽中放入一个不大的障碍屏，观察水波绕过障碍屏传播的情况。

波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射。

再引导学生观察：在水槽中放入一个有孔的障碍屏，水波通过孔后也会发生衍射现象。

看教材中的插图，解释“绕过障碍物”的含义。

(2)发生明显波的衍射的条件①在不改变波源的条件下，将障碍屏的孔由较大逐渐变小。

可以看到波的衍射现象越来越明显。

由此得出结论：障碍物越小，衍射现象越明显。

②可能的话，在不改变障碍孔的条件下，使水波的波长逐渐变大或逐渐变小。

可以看到，当波长越小时，波的衍射现象越明显。

由此得出结论：当障碍物的大小与波长相差不多时，波的衍射现象较明显。

小结：发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多。

波的衍射现象是波所特有的现象。

在生活中，可遇到的波的衍射现象有：声音传播中的“隔墙有耳”现象；在房间中可以接受到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象。

教师在线例1．一列水波穿过小孔产生衍射现象，衍射后水波的强度减弱是因为（ ）A 、水波的波长增大B 、水波的周期增大C 、水波的频率减小D 、水波的振幅减小例2．如图所示，S 为波源，M 、N 为两块挡板，其中M 板固定，N 板可上下移动，两板中间有狭缝。

此时，测得A 点没有振动，为了使A 点发生振动，可采用的方法是（ ）A 、增大波源频率B 、减小波源频率C 、将N 板向上移动一些D 、将N 板向下移动一些同步训练1．如图所示是观察水面波衍射的试验装置，AC 和BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 为波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（ ）A ．此时能明显观察到波的衍射现象B ．挡板前波纹间距离相等C ．如果将孔AB 扩大有可能观察不到明显的衍射现象D ．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察衍射现象2．如图是不同频率地水波通过相同地小孔所能到达区域地示意图， 情况中水波地频率最大； 情况中水波地频率最小。

波的干涉、衍射一、教学目标1 知识和技能：（1）知道波的叠加原理（2）知道波的干涉是特殊情况下波的叠加现象，知道干涉图样（3）知道干涉的必要条件（4）提高实验观察能力和正确表述实验现象的能力2 过程和方法：熟悉和适应课堂教学中运用现代信息技术和环境3 情感、态度、价值观：培养合作与分享的学习习惯二、教学设计思路和流程“波的干涉”是高中物理教学的重要内容，也是学生学习的难点。

本节课力图贯彻“以学生发展为本”的教学理念，在课堂教学模式上有所突破，同时根据学生的认知过程而致力于教学环节的设计，使学生掌握基础知识，提高基本能力。

首先注意创设学习情景，激发学生的学习兴趣，形成良好的学习动机。

在整节课上安排了多个演示和学生实验，把对干涉现象的理解建立在坚实的实验观察基础之上。

在教学手段方面则充分运用现代信息技术的平台，以多媒体动画课件复现“转瞬即逝”的物理过程，提高观察和思维训练的效果。

同时，设计一定量的学生活动与合作学习，使学生在体验和探究的基础上得出结论。

为了解决课堂教学中的个别化教学难题，尝试使用“提示卡”。

三、教学准备：自制声波驻波演示器、长约两米的透明水槽、改进的发波水槽6套、计算机一台、摄像机、投影仪等。

四、教学过程（一）引入新课（直接切入课题）上节课我们研究了波的衍射现象，知道波可以绕过障碍物继续传播，这是波特有的一种现象，今天我们来研究波特有的另一种现象——《波的干涉》。

（二）新课教学一、波的叠加演示声音驻波实验，激发学生兴趣。

约2米长的有机玻璃管中平铺一些染色泡沫粒子，一头用平滑的盖子封闭，另一头接扬声器，当扬声器发出一列约160 Hz声波，管中粒子排列成一个一个扇面，波腹处扇面高，波节处扇面小。

把盖子拿掉，现象消失，盖子装上，现象出现。

教师说明：扬声器发出的一列波与平滑的盖子反射的波在管中相遇形成了这样的现象。

提出问题：在日常生活中是否见过两列波相遇的情况？学生举例 。

1、波的独立传播性播放雨滴落在水面的录像，要求学生边看边想：两列水波相遇后，是否与小球相碰一样，会改变原来的运动状态？学生通过观察，发现水波相遇后继续一圈一圈的向外传播，此时教师指出两列波相遇，跟小球相碰不一样！小球相碰后运动状态会改变，而两列波相遇，它们能彼此穿过，穿过后波的形状和传播的情形都不变，保持各自的运动状态继续传播，彼此都不受影响，这种现象表明波具有独立传播性。

高三物理光的干涉与衍射的优秀教案范本【高三物理光的干涉与衍射的优秀教案范本】一、教学目标1. 理解光的干涉与衍射的基本概念；2. 掌握干涉和衍射的条件；3. 能够应用干涉和衍射的原理解释光的一些现象；4. 培养学生的观察、实验和探究能力；5. 培养学生的团队合作和表达能力。

二、教学重点1. 干涉和衍射的基本概念；2. 干涉和衍射的条件；3. 干涉和衍射现象的解释。

三、教学内容1. 干涉的概念和条件a. 干涉的定义：两个或多个波的叠加形成新的波纹现象。

b. 干涉的条件：①光源单色化；②光程差稳定；③光源相干。

2. 干涉现象的示例分析a. 杨氏双缝干涉实验i. 实验装置：单色光源、双缝、屏幕。

ii. 实验步骤：①调整光源位置使其垂直射向双缝；②观察屏幕上的干涉条纹。

iii. 实验现象：屏幕上出现明暗交替的干涉条纹。

iv. 现象解释：双缝光程差相同，形成相干光波叠加引起干涉。

b. 明暗环条纹i. 实验装置：透明薄片和光源。

ii. 实验步骤：①将薄片放置在光源前方；②观察光的干涉现象。

iii. 实验现象：在薄片周围形成一系列明暗交替的环条纹。

iv. 现象解释：薄片产生的光程差引起干涉，形成明暗环条纹。

3. 衍射的概念和条件a. 衍射的定义：周围空间中存在障碍物时，光通过障碍物后发生波的传播方向发生弯曲的现象。

b. 衍射的条件：波的波长和障碍物尺寸相当，或者波的传播过程中出现波阻碍。

4. 衍射现象的示例分析a. 单缝衍射实验i. 实验装置：单色光源、狭缝、屏幕。

ii. 实验步骤：①调整光源位置使光通过狭缝射向屏幕；②观察屏幕上的衍射现象。

iii. 实验现象：屏幕上出现中央明亮，周围暗的衍射条纹。

iv. 现象解释：光通过狭缝后发生衍射，形成中央明亮和周围暗的衍射条纹。

b. 光的回避效应i. 实验装置：光源、障碍物、屏幕。

ii. 实验步骤：①将光源和屏幕固定，放置障碍物在光路上；②观察屏幕上的衍射现象。

iii. 实验现象：屏幕上出现在障碍物两侧的光明区域，形成光的回避效应。

高中物理教学探索波的干涉和衍射现象波的干涉和衍射现象是物理领域中具有重要意义的现象之一。

通过深入研究这些现象，可以帮助学生更好地理解波动性质和光学原理。

本文将详细探讨如何在高中物理教学中有效地引入和探索波的干涉和衍射现象。

一、引入波的干涉和衍射现象1. 实验演示在教学过程中，可以通过一些简单的实验演示来引入波的干涉和衍射现象。

例如，可以利用双缝干涉实验和单缝衍射实验，让学生观察到波在通过缝隙时的干涉和衍射现象。

这样可以激发学生的兴趣，让他们亲自观察和实验，从而更好地理解波的性质。

2. 引导问题在引入波的干涉和衍射现象的过程中，可以通过提出一些引导性问题来激发学生思考。

例如，可以问学生为什么会出现干涉和衍射现象，以及这些现象与波的性质有什么关系。

通过让学生思考和回答这些问题，可以帮助他们建立对波的干涉和衍射现象的初步认识。

二、探索干涉现象1. 确定实验装置在探索干涉现象时，首先需要确定实验装置。

可以使用双缝干涉装置，将一束光通过双缝隙照射到屏幕上。

学生可以通过调整双缝的间距和光源的位置来观察到干涉条纹的变化。

2. 观察干涉条纹学生可以观察到在屏幕上出现了一系列亮暗相间的条纹，这些条纹即是干涉条纹。

通过观察和分析这些条纹的分布和变化，学生可以进一步理解干涉现象的特点和规律。

3. 理论解释在探索中，可以引导学生进行理论解释。

学生可以根据波的干涉原理，解释干涉条纹的形成原因。

同时，可以让学生进行数学计算，计算出干涉条纹的间距和亮暗条纹的数量与双缝间距、波长等因素之间的关系。

三、探索衍射现象1. 确定实验装置在探索衍射现象时，可以使用单缝衍射装置。

将一束光照射到单缝上，观察光通过缝隙后的衍射现象。

2. 观察衍射图样学生可以观察到在缝外的屏幕上出现了一系列亮暗错落的衍射图样。

通过观察和分析这些图样的形态和变化，学生可以进一步理解衍射现象的特点和规律。

3. 理论解释在探索过程中，可以帮助学生进行理论解释。

学生可以根据波的衍射原理，解释衍射图样的形成原因。