13.3-光的干涉教案

一、教案基本信息1. 课题名称：光的干涉2. 教学目标：1) 了解光的干涉现象及其产生的条件；2) 掌握双缝干涉实验的原理和结果；3) 能够运用干涉原理解释现实中的干涉现象。

3. 教学重点：光的干涉现象及其产生条件；双缝干涉实验的原理和结果。

4. 教学难点：双缝干涉实验原理的深入理解和应用。

5. 教学方法：讲授法、实验法、讨论法。

6. 教学准备：实验室器材、教学PPT。

二、教学过程1. 导入：通过展示生活中的干涉现象，如肥皂泡、彩虹等，引发学生对光的干涉现象的兴趣，进而引出课题。

2. 知识讲解：1) 光的干涉现象：介绍干涉现象的定义，以及干涉现象产生的条件；2) 双缝干涉实验：讲解双缝干涉实验的原理，包括干涉条纹的形成、条纹间距与波长的关系等；3) 实验现象解释：运用干涉原理，解释现实中的干涉现象。

3. 课堂互动：1) 学生提问：鼓励学生针对光的干涉现象提出疑问；2) 小组讨论：分组讨论双缝干涉实验的原理和结果，以及干涉现象在现实中的应用；3) 问题解答：针对学生的疑问和讨论中的问题，进行解答和分析。

4. 实验操作：1) 实验室分组：安排学生进行双缝干涉实验；2) 实验指导：讲解实验步骤、注意事项，确保实验安全；3) 实验观察：学生观察干涉条纹的形成和变化，记录实验数据。

5. 总结与拓展：1) 课堂总结：回顾本节课的主要内容和知识点，巩固学生记忆；2) 课后作业：布置相关作业，巩固课堂所学知识；3) 拓展思考：引导学生思考干涉现象在其他领域的应用，如光学仪器、光纤通信等。

三、教学反思1. 课堂效果评价：通过学生提问、小组讨论、实验操作等环节，评估学生对光的干涉现象的理解程度；2. 教学方法调整：根据学生反馈和教学实际情况，调整教学方法，提高教学效果；3. 学生学习反馈：关注学生在课后作业和拓展思考中的表现，了解学生对课堂知识的掌握情况。

四、课后作业1. 复习光的干涉现象及其产生条件；2. 深入理解双缝干涉实验的原理和结果；3. 思考干涉现象在现实生活中的应用，并结合实际例子进行说明。

13.3光的干涉的教学设计教学目标（一）知识目标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:实验讨论法教学用具:水槽演示仪，长条橡胶管，计算机多媒体教学步骤新课引入：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P为研究对象，在某一时刻，当波源l的振动传播到P 点时，若恰好是波峰，则引起P点向上振动；同时，波源2的振动也传播到了P点，若恰好也是波峰，则也会引起P点向上振动；这时，P点的振动就是两个向上的振动的叠加，P 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P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P点时，若恰好也是波谷，则也会引起P点向下振动；这时，P点的振动就是两个向下的振动的叠加，P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．。

3 光的干涉【教学目的】1、认识光的干涉现象及光产生干涉的条件2、理解（杨氏）双缝干涉形成的原理，以及条纹的特征3、知道实现光的干涉的途径并不是唯一的，了解薄膜干涉形成的原理，以及它在工程物理领域的应用【教学重点】光产生干涉的条件，干涉条纹的特征【教学难点】（杨氏）双缝干涉形成的原理，以及条纹的特征分析【教具】（杨氏）双缝干涉仪，酒精灯，食盐，铁丝圈，肥皂水【课时安排】2课时【教学过程】○、复习&引入复习提问1：波动只所以有别于粒子运动，其重要特征是什么？☆学生：能够发生干涉、衍射。

复习提问2：什么是机械波的干涉？发生波的干涉的条件是什么？☆学生：两列波在叠加后，在空间形成稳定的振动加强和减弱的区域（而且它们彼此间隔）；两列波的频率相等。

我们要确认光具有波动性，就必须拿出光能够干涉或衍射的事实。

而根据刚才的物理学史介绍，在波动说已经提出的前提下，整个十八世纪都没有得到发展。

是不是观察光的干涉、衍射现象很不容易呢？答案是肯定的。

为什么不容易，这得从两个角度去认识：一是干涉的条件是否容易达成，二是干涉现象形成后，其强弱的分布状况是否方便人们去观察。

在第一个方面，就是一个难题。

原来的一般的光源都含有多种颜色（即多种频率）的成分，即便是找到了“完全相同”的光源，但从发光的微观角度看，由于发出的光波具有不连续性（就不能保证相位差恒定），要保证它们能够发生干涉，也是很难的。

光学上，把能够发生干涉的光源叫做——频率相等、相位差恒定的光源称为相干光源。

为了确保这两个条件满足，人们想过很多办法，英国物理学家托马斯·杨是这样做的：将同一光源发出的光用一个只留两个孔（或两个缝）的挡板挡住，那么从这两个空（或两个缝）中射出的光就是相干光源了。

干涉现象形成后，如何方便观察？这个问题复杂一些，让我们将实验完成之后，再做定量分析。

演示：（杨氏）双缝干涉实验a 、学生观察双缝；b机械波干涉分析——类比）；c 、学生观察干涉条纹…过渡：为了解决干涉现象形成后是否方便观察．．．．．．．．．．．．．的问题，下面进入双缝干涉的定量分析——（请同学们注意，我们这里并不仅仅是解释为什么形成干涉条纹——这一点，我们已经能够利用已有的知识去预测了——而是要研究怎样形成方便观察．．．．的条纹，这就涉及到一个条纹宽度的计算问题。

13.3光的干涉的教学设计一、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“杨氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物科学的物理思维方法．二、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．三、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，为分析干涉所做的幻灯片；或电脑及干涉现象示意的动画软件．四、主要教学过程(一)引入由机械波的干涉现象引入：首先演示“水波干涉现象”，并向学生提出问题．(1)这是什么现象？(2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象？让学生回答，让学生描述稳定干涉现象的特征，指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景；一切波都能发生干涉现象，干涉现象是波特有的现象．要得到稳定干涉现象需是相干波源．(二)教学过程设计1．光的干涉现象——杨氏干涉实验．(1)提出问题：光是否具有波动性？如果有则会有光的干涉现象，观察光的干涉现象可以用屏幕，在屏幕上会得到什么现象呢？演示两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源，移动屏与它们之间的距离，屏幕上看不到明暗相间的现象．实验结果表明：两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象．说明光的复杂性．认识事物不是一帆风顺的．实验的不成功是光无波动性？还是实验设计有错误，没有满足相干条件？(2)杨氏实验．①介绍英国物理学家托马斯·杨．如何认识光，如何获得相干光源——展示杨氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时，学习杨氏的科学态度，巧妙的思维方法．②介绍实验装置——双缝干涉仪．说明双缝很近0.1mm，强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等，所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同，而且总是同相．③演示：先用加滤色片后单色光红光进行演示，然后改用激光源做双缝干涉实验，并使双缝与屏幕的距离加大，这样在屏幕上得到条纹间距离大，更为清晰的明暗相同的图样．展示双缝干涉图样，让学生注意观察图样，回答图样的特点：(1)明暗相间．(2)亮纹间等距，暗纹间等距．(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹．提出问题：为什么会出现这样的图样？怎样用波动理论进行解释．2．运用波动理论进行分析．(1)演示两列频率相同、振动方向相同两列波在一直线上叠加的情景．用做好的幻灯片用投影幻灯进行演示；或用编制好的软件在电脑上进行演示．注意分析两列波传播经同一位置时此点的振动情况．①仍在某一平衡位置附近往复振动，位移随时间而改变．②两列波同相振幅变大，说明此点振动加强了；两列波反相振幅减小，说明此点振动减弱了．强调波形图是各个质点在同一时刻位移的包络线，演示波在传播时，波峰波谷的移动情况．(2)演示一列波由近及远波峰、波谷示意图，演示两列频率相同，同相波由近及远波峰、波谷的示意图．操作：波峰、波谷行进位置．②幻灯片数量准备多一些，波峰、波谷向前推进速度要慢，若用电脑波行进的速度要慢且可暂停．③最后形成书上双缝干涉示意图样，展示彩色挂图．分析：①说明示意图是两列波某一时刻峰谷位置分布图．②说明两列波同频率、初相相同，在两列波峰峰、谷谷相遇位置均是加强点；而峰谷相遇位置均是消弱点．③先分析S1S2连线中垂线上的点：首先让学生注意中垂线上的某一点，演示让波行进起来结果峰谷依次通过此点——说明此点振动在峰→平衡位置→谷→平衡位置→峰之间往复振动是加强点．然后再让学生看两列波的相遇峰、谷依次通过该直线上的所有点——说明此直线上的点均是加强点．④再分析S1S2中垂线两侧对称位置上的点，即两列波峰谷相遇点，首先注意某一点，演示让波行进起来总是峰谷同时通过此点——说明两列波通过此点总是振动方向相反，是被消弱的；然后再看两列波峰谷交叉点的移动情况——为消弱区域．⑤其次再分析远离中垂线上的点又是加强区域……小结：通过以上分析振动加强与消弱点的分布是相互间隔的而且是稳定的．结合干涉挂图反映在屏幕上：同相加强光能量较强——亮；反相减弱光能量较弱——暗．得到亮暗间隔的干涉图样．(3)屏幕上出现亮纹、暗纹的条件．在示意图中，S1和S2为一对相干光源，两组半径相同的同心圆表示S1和S2两相干光源向外传播的两列波．实线表示波峰，虚线表示波谷．实线a0、a2、a′2，a4、a′4…为加强区域，虚线a1、a′1；a3、a′3…为减弱区域．①实线a0上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ=0．实线a2(a′2)上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ2=λ．实线a4(a′4)上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ4=2λ．即在实线a0、a2(a′2)、a4(a′4)…上各点光程差各为0、λ、2λ…，即为波长的整数倍．屏上出现亮纹．…，即为半波长的奇数倍，屏上出现暗纹．总结规律：凡光程差等于波长整数倍的位置，产生亮条纹；凡光程差等于半波奇数倍的位置，产生暗条纹，即产生亮暗条纹条件表达式：亮纹光程差δ=kλ(k=0，1，2…)．(4)若学生数学基础好，接受能力强可推导屏上亮暗纹的位置公式，否则不进行此内容．3．干涉条纹间距与哪些因素有关．教师重做双缝干涉实验，让学生注意实验现象，并定性寻找规律．①改变屏与缝之间的距离L——波长λ不变时L越大，亮纹间距(暗纹间距)越大．②屏与缝之间距离L不变，用不同的单色光进行实验——波长长的亮纹间距(暗纹间距)大，并展示彩色挂图．③L、λ不变，用双缝距离d不同配件进行实验——d小的亮纹间距(暗纹间距)大．小结：(1)实验可证明(或用上述亮暗纹的位置公式得亮纹间距)Δx=(2)利用双缝干涉实验，测量L、d、Δx可测单色光的波长．4．用复色光源做杨氏双缝干涉实验．让学生猜测干涉图样，然后教师做演示，让学生注意观察屏上图样特征：双缝S1、S2连线的中垂线与屏相交的中央位置是白色亮缝，而两侧是彩色条纹，然后展示挂图以便让学生对图样有深刻印象．(三)课堂小结1．托马斯·杨在历史上第一次解决了相干光源问题，成功做出了光的干涉实验．光的干涉现象微粒说无法解释，而波动说可做出完善解释，使人们认识到光具有波动性．2．两个相干光源发出的光在屏上某处叠加时如果同相，光就加强，如果反相光就减弱，于是产生明暗条纹，其特征是在中央明纹两侧对称地分布着明暗相间的各级干涉条纹，且相邻明纹和相邻暗条纹的间隔相等．单色光：亮纹光程差δ=kλ(k=0，1，2…)．复色光则出现彩色条纹．3．明暗相间条纹反映光的能量在空间分布情况，暗条纹处光能量几乎是零．表明两列光波叠加彼此相互抵消．这并不是光能量损耗了或变成其它形式能量，而是按波的传播规律，没有能量传到该处；亮条纹处的光能量比较强，光能量增加也不是光的干涉可以产生能量，而是按波的传播规律，到达该处的能量比较集中。

13.3光的干涉教学目标：（一）知识目标1、认识光的干涉现象，知道产生光的干涉的条件2、知道干涉条纹的特征，理解光的干涉条纹形成原理3、掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式4、知道薄膜干涉是如何产生的，了解干涉的现象及技术上的应用（二）能力目标1、通过观察实验现象，与机械波的干涉进行类比，培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力2、通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力教学重点：1、波的干涉条件2、双缝干涉图样的形成及分析3、条纹间距的计算4、亮纹（或暗纹）位置的确定教学难点：1、波的干涉条件，相干光源2、双缝干涉图样的形成及分析教学仪器：多媒体课件，激光干涉演示仪，酒精灯一盏，金属圈一个，大烧杯一个，肥皂液，少量食盐教学方法：讲授，讨论教学时间：1课时教学过程：（－）引入新课17世纪，荷兰物理学家惠更斯（1629-1695）根据光的反射和折射、光的独立传播现象跟水波、声波相似，提出波动说：认为光是在空间传播的某种波。

干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象。

1801年，英国物理学家托马斯-杨（1773-1829）在实验室里成功地观察到了光的干涉。

（二）教学过程一、双缝干涉1、装置和现象让一束单色光（红光）投射到一个有狭缝S的挡板上，由狭缝S射出的光再投射到第二个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近，且与狭缝S的距离相等。

如果光是一种波，那么，从狭缝S发出的光波会同时传到狭缝S1和S2，它们就成了两个振动情况总是相同的波源，它们发出的光在挡板后面的空间互相叠加，会发生干涉现象。

光在一些地方互相加强，在另一些地方互相削弱。

在挡板后面放一个屏，在屏上看到亮暗相间的条纹。

这就证明光的确是一种波。

（演示实验：激光干涉演示）实验现象：(A)明暗相间(B)亮纹间等距，暗纹间等距．(C)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹2、现象分析：在我们在屏上取一点P，P点到S1和S2的距离相同。

13.3 光的干预物理中心修养主要由“物理观点”“科学思想”“科学研究”“科学态度与责任”四个方面组成。

一、教课目的1．认识光的干预现象及产生光干预的条件．2．理解光的干预条纹形成原理，认识干预条纹的特点．3．经过察看实验，培育学生对物理现象的察看、表述、归纳能力．4．经过“扬氏双缝干预”实验的学习，浸透科学家认识事物科学的物理思想方法．二、要点、难点剖析1．波的干预条件，相关光源．2．怎样用颠簸说来说明显暗相间的干预条纹，怎么会出现时间上是稳固的，空间上存在着增强区和减弱区而且相互间隔，怎样理解“增强”和“减弱”．3．培育学生察看、表述、剖析能力．三、教具1．演示水波干预现象：频次可调的两个波源，发波水槽，投影幻灯，屏幕．2．演示光的干预现象：直丝白炽灯泡；单缝；双缝；红、绿、蓝、紫滤色片；光的干预演示仪；激光干预演示仪．3．干预图样表示挂图，为剖析干预所做的幻灯片；或电脑及干预现象表示的动画软件．四、主要教课过程(一)引入由机械波的干预现象引入：第一演示“水波干预现象”，并向学生提出问题．(1)这是什么现象？(2)能否任何两列波在流传空间相遇都会产生这样的现象？学生回答， 学生描绘 定干预 象的特点，指出干预 象是两列波在空 相遇叠加的一种情形； 全部波都能 生干预 象， 干预 象是波独有的 象． 要获得 定干预 象需是相关波源．( 二 ) 教课 程新 教课： 双 干预1. 什么是双 干预： 平行的 色光照耀到相距很近的双狭 上，在狭 后的光屏上出 亮暗相 条 的 象叫做双 干预 象。

：在什么 的条件下才能在屏幕上形成亮暗相 的条 呢？根据波的叠加原理，可知：在同一种介 中 播的两列波，当两个波源的 率同样，振 状 完整同样或有恒定的相位差 ，就会出 干预 象。

2. 形成光波干预的条件（ 1）两个光源的 率同样；（ 2）两个光源的振 状 完整同样或有恒定的相位差。

如 所示的双 干预装置中， 足上述条件 ？ 什么？剖析：一束激光被分红两束相当于两个波源，激光束的 色没有 生 化， 明两个波源的 率必定同样；两条狭 距离光源的距离相等，因此两个狭 波的振 状 同样。

光的干涉物理教案第一章：光的干涉现象简介1.1 教学目标了解光的干涉现象的定义掌握干涉现象的产生条件理解干涉现象的特点1.2 教学内容光的干涉现象的定义干涉现象的产生条件：相干光源、相干波源、介质的反射和折射干涉现象的特点：干涉条纹、干涉图样、光的加强和减弱1.3 教学方法采用讲解、演示和实验相结合的方式进行教学通过示例和图示帮助学生理解干涉现象的产生条件和特点1.4 教学评估通过课堂提问和学生实验报告来评估学生对光的干涉现象的理解程度第二章：双缝干涉实验2.1 教学目标了解双缝干涉实验的原理掌握双缝干涉实验的操作方法理解双缝干涉条纹的分布规律2.2 教学内容双缝干涉实验的原理：光波的叠加、干涉条纹的形成双缝干涉实验的操作方法：设备的组装、调整和测量双缝干涉条纹的分布规律：等间距、对称、中心亮条纹2.3 教学方法采用实验演示和分组实验的方式进行教学通过实验操作和观察帮助学生理解双缝干涉实验的原理和条纹分布规律2.4 教学评估通过实验报告和实验讨论来评估学生对双缝干涉实验的理解程度第三章：单缝衍射实验3.1 教学目标了解单缝衍射实验的原理掌握单缝衍射实验的操作方法理解单缝衍射条纹的分布规律3.2 教学内容单缝衍射实验的原理：光波的衍射、衍射条纹的形成单缝衍射实验的操作方法：设备的组装、调整和测量单缝衍射条纹的分布规律：非等间距、不对称、中心亮条纹3.3 教学方法采用实验演示和分组实验的方式进行教学通过实验操作和观察帮助学生理解单缝衍射实验的原理和条纹分布规律3.4 教学评估通过实验报告和实验讨论来评估学生对单缝衍射实验的理解程度第四章：干涉和衍射的比较4.1 教学目标了解干涉和衍射的联系和区别掌握干涉和衍射的原理和特点能够区分干涉和衍射现象4.2 教学内容干涉和衍射的联系：都是光波的波动现象干涉和衍射的区别：干涉是两个或多个光波的叠加，衍射是光波通过障碍物或开口的传播干涉和衍射的原理和特点：干涉需要相干光源，衍射需要光波通过障碍物或开口4.3 教学方法采用讲解和讨论的方式进行教学通过示例和图示帮助学生理解干涉和衍射的联系和区别4.4 教学评估通过课堂提问和讨论来评估学生对干涉和衍射的理解程度第五章：光的干涉应用5.1 教学目标了解光的干涉应用的领域掌握光的干涉技术的原理和方法理解光的干涉技术的重要性5.2 教学内容光的干涉应用的领域：光学仪器、光学通信、光学显示等光的干涉技术的原理和方法：干涉仪、干涉滤光片、干涉显微镜等光的干涉技术的重要性：提高光学系统的分辨率和灵敏度5.3 教学方法采用讲解和示例的方式进行教学通过实际应用案例帮助学生理解光的干涉技术的原理和重要性5.4 教学评估通过课堂提问和讨论来评估学生对光的干涉应用的理解程度第六章：薄膜干涉6.1 教学目标了解薄膜干涉现象的产生掌握薄膜干涉条纹的特性理解薄膜干涉在实际应用中的意义6.2 教学内容薄膜干涉现象的产生：光照射在薄膜上下表面反射形成的干涉薄膜干涉条纹的特性：等间隔、对称、与薄膜厚度有关薄膜干涉在实际应用中的意义：光学滤光片、增透膜、反射镜等6.3 教学方法采用讲解、演示和实验相结合的方式进行教学通过示例和图示帮助学生理解薄膜干涉现象的产生和条纹特性6.4 教学评估通过课堂提问和学生实验报告来评估学生对薄膜干涉的理解程度第七章：迈克尔逊干涉仪7.1 教学目标了解迈克尔逊干涉仪的构造和原理掌握迈克尔逊干涉仪的操作方法理解迈克尔逊干涉仪在科学研究中的应用7.2 教学内容迈克尔逊干涉仪的构造：两个相互垂直的光路迈克尔逊干涉仪的原理：两束光路的光程差引起的干涉迈克尔逊干涉仪的操作方法：设备的组装、调整和测量迈克尔逊干涉仪在科学研究中的应用：测量光的波长、折射率等7.3 教学方法采用实验演示和分组实验的方式进行教学通过实验操作和观察帮助学生理解迈克尔逊干涉仪的构造和应用7.4 教学评估通过实验报告和实验讨论来评估学生对迈克尔逊干涉仪的理解程度第八章：激光干涉技术8.1 教学目标了解激光干涉技术的原理掌握激光干涉技术的应用理解激光干涉技术在现代科技中的重要性8.2 教学内容激光干涉技术的原理：激光的相干性和干涉现象激光干涉技术的应用：测距、测速、光学成像等激光干涉技术在现代科技中的重要性：精密测量、光盘刻录等8.3 教学方法采用讲解和示例的方式进行教学通过实际应用案例帮助学生理解激光干涉技术的原理和应用8.4 教学评估通过课堂提问和讨论来评估学生对激光干涉技术的理解程度第九章：干涉现象的数学描述9.1 教学目标掌握干涉现象的数学表达式理解干涉条纹的分布规律学会运用数学方法分析干涉现象9.2 教学内容干涉现象的数学表达式：干涉条纹的间距、强度等干涉条纹的分布规律：等间隔、对称、非等间隔等运用数学方法分析干涉现象：傅里叶级数、衍射理论等9.3 教学方法采用讲解和练习的方式进行教学通过示例和图示帮助学生理解干涉现象的数学描述方法9.4 教学评估通过课堂提问和练习题来评估学生对干涉现象数学描述的理解程度第十章：光的干涉现象研究前沿10.1 教学目标了解光的干涉现象研究的新进展掌握干涉现象在前沿领域的应用培养学生的创新意识和科研能力10.2 教学内容光的干涉现象研究的新进展：量子干涉、非线性干涉等干涉现象在前沿领域的应用：光子晶体、光学芯片等培养学生的创新意识和科研能力：探索新的干涉现象和应用10.3 教学方法采用讲座和讨论的方式进行教学通过前沿领域的实例和科研项目帮助学生了解光的干涉现象的研究前沿10.4 教学评估通过课堂提问和讨论来评估学生对光的干涉现象研究前沿的理解程度第十一章：干涉现象的计算机模拟11.1 教学目标了解计算机模拟干涉现象的方法掌握计算机模拟干涉现象的软件工具能够运用计算机模拟干涉现象并分析结果11.2 教学内容计算机模拟干涉现象的方法：数值模拟、图像处理等计算机模拟干涉现象的软件工具：Python、MATLAB等运用计算机模拟干涉现象并分析结果：编写程序、调整参数、分析干涉条纹等11.3 教学方法采用讲解和练习的方式进行教学通过示例和图示帮助学生理解计算机模拟干涉现象的方法和工具11.4 教学评估通过课堂提问和练习题来评估学生对计算机模拟干涉现象的理解程度第十二章：光的干涉现象实验设计与分析12.1 教学目标能够设计光的干涉现象实验掌握实验数据的采集与处理方法理解实验结果的分析与解释12.2 教学内容光的干涉现象实验设计：选择实验器材、确定实验步骤、设计实验方案实验数据的采集与处理方法：使用仪器测量、记录数据、处理数据实验结果的分析与解释：分析干涉条纹的特性、解释实验结果、讨论实验误差12.3 教学方法采用实验演示和分组实验的方式进行教学通过实验操作和观察帮助学生理解实验设计与分析的方法12.4 教学评估通过实验报告和实验讨论来评估学生对光的干涉现象实验设计与分析的理解程度第十三章：光的干涉现象在科学研究中的应用13.1 教学目标了解光的干涉现象在科学研究中的应用领域掌握光的干涉现象在实际科研中的实例培养学生的科研思维和创新能力13.2 教学内容光的干涉现象在科学研究中的应用领域：物理、化学、生物等光的干涉现象在实际科研中的实例：干涉光谱、干涉成像等培养学生的科研思维和创新能力：分析实际问题、设计干涉实验、提出解决方案13.3 教学方法采用讲解和实例分析的方式进行教学通过实际科研案例帮助学生了解光的干涉现象在科学研究中的应用13.4 教学评估通过课堂提问和讨论来评估学生对光的干涉现象在科学研究中的应用的理解程度第十四章：光的干涉现象与技术的发展趋势14.1 教学目标了解光的干涉现象与技术的发展趋势掌握新兴干涉技术及其应用培养学生的前瞻性和判断力14.2 教学内容光的干涉现象与技术的发展趋势：从传统干涉到纳米干涉、量子干涉等新兴干涉技术及其应用：光子集成电路、量子干涉仪等培养学生的前瞻性和判断力：分析技术发展、预测未来应用、评估潜在挑战14.3 教学方法采用讲座和讨论的方式进行教学通过前沿技术的实例和未来展望帮助学生了解光的干涉现象与技术的发展趋势14.4 教学评估通过课堂提问和讨论来评估学生对光的干涉现象与技术的发展趋势的理解程度第十五章：光的干涉现象综合讨论与研究15.1 教学目标能够综合运用所学知识分析光的干涉现象培养学生的独立研究和批判性思维能力了解光的干涉现象在实际应用中的挑战与机遇15.2 教学内容光的干涉现象综合讨论：结合不同章节内容，分析复杂的干涉现象培养学生的独立研究和批判性思维能力：设计研究问题、收集资料、提出观点了解光的干涉现象在实际应用中的挑战与机遇：讨论干涉技术的发展瓶颈和潜在解决方案15.3 教学方法采用小组讨论和报告的方式进行教学通过实际案例和问题引导学生进行综合分析和批判性思考15.4 教学评估通过小组报告和课堂讨论来评估学生对光的干涉现象综合讨论与研究的能力重点和难点解析重点：1. 光的干涉现象的定义、产生条件和特点。

高中物理光的干涉优秀教案1. 了解光的干涉现象2. 掌握干涉条纹的产生条件3. 掌握双缝干涉实验的原理和方法4. 掌握光程差和相干条件的概念5. 能够应用干涉原理解决相关问题教学重点和难点：重点：光的干涉现象、双缝干涉原理和方法难点：光程差和相干条件的概念教学准备：1. 干涉实验仪器：光源、双缝装置、凸透镜、屏幕等2. 平面光波和弯曲波的示意图3. 实验记录表格和练习题教学过程：一、导入（5分钟）1. 介绍光的干涉现象及其重要性2. 提出问题：什么是光的干涉？它在日常生活或科学技术中有什么应用？二、理论讲解（15分钟）1. 分析光的干涉现象：光程差、相干波和干涉条纹2. 解释双缝干涉实验原理和方法3. 讲解光程差和相干条件的概念三、实验演示（20分钟）1. 展示双缝干涉实验的装置和操作方法2. 观察干涉条纹的现象及规律3. 测量干涉条纹间距和分析结果四、讨论与练习（15分钟）1. 讨论实验结果和存在的问题2. 练习计算干涉条纹的间距和相对亮度3. 指导学生解决相关问题或应用干涉原理解决实际问题五、总结与拓展（5分钟）1. 总结本节课学习内容和要点2. 拓展光的干涉在其他领域的应用和重要性教学反思：通过本节课的教学，学生应该能够了解光的干涉现象、掌握双缝干涉实验的原理和方法，能够应用干涉原理解决相关问题。

为了更好的实现教学目标，教师在教学中应该注重实验演示和练习，引导学生主动思考和讨论，激发学生的学习兴趣和能动性。

同时，教师还应及时总结课堂知识和提出拓展问题，帮助学生巩固所学知识并拓展思维，使学生能够更好地理解和应用干涉原理。

13.3光的干涉的教学设计一、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“杨氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物科学的物理思维方法．二、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．三、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，为分析干涉所做的幻灯片；或电脑及干涉现象示意的动画软件．四、主要教学过程(一)引入由机械波的干涉现象引入：首先演示“水波干涉现象”，并向学生提出问题．(1)这是什么现象？(2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象？让学生回答，让学生描述稳定干涉现象的特征，指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景；一切波都能发生干涉现象，干涉现象是波特有的现象．要得到稳定干涉现象需是相干波源．(二)教学过程设计1．光的干涉现象——杨氏干涉实验．(1)提出问题：光是否具有波动性？如果有则会有光的干涉现象，观察光的干涉现象可以用屏幕，在屏幕上会得到什么现象呢？演示两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源，移动屏与它们之间的距离，屏幕上看不到明暗相间的现象．实验结果表明：两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象．说明光的复杂性．认识事物不是一帆风顺的．实验的不成功是光无波动性？还是实验设计有错误，没有满足相干条件？(2)杨氏实验．①介绍英国物理学家托马斯·杨．如何认识光，如何获得相干光源——展示杨氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时，学习杨氏的科学态度，巧妙的思维方法．②介绍实验装置——双缝干涉仪．说明双缝很近0.1mm，强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等，所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同，而且总是同相．③演示：先用加滤色片后单色光红光进行演示，然后改用激光源做双缝干涉实验，并使双缝与屏幕的距离加大，这样在屏幕上得到条纹间距离大，更为清晰的明暗相同的图样．展示双缝干涉图样，让学生注意观察图样，回答图样的特点：(1)明暗相间．(2)亮纹间等距，暗纹间等距．(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹．提出问题：为什么会出现这样的图样？怎样用波动理论进行解释．2．运用波动理论进行分析．(1)演示两列频率相同、振动方向相同两列波在一直线上叠加的情景．用做好的幻灯片用投影幻灯进行演示；或用编制好的软件在电脑上进行演示．注意分析两列波传播经同一位置时此点的振动情况．①仍在某一平衡位置附近往复振动，位移随时间而改变．②两列波同相振幅变大，说明此点振动加强了；两列波反相振幅减小，说明此点振动减弱了．强调波形图是各个质点在同一时刻位移的包络线，演示波在传播时，波峰波谷的移动情况．(2)演示一列波由近及远波峰、波谷示意图，演示两列频率相同，同相波由近及远波峰、波谷的示意图．操作：波峰、波谷行进位置．②幻灯片数量准备多一些，波峰、波谷向前推进速度要慢，若用电脑波行进的速度要慢且可暂停．③最后形成书上双缝干涉示意图样，展示彩色挂图．分析：①说明示意图是两列波某一时刻峰谷位置分布图．②说明两列波同频率、初相相同，在两列波峰峰、谷谷相遇位置均是加强点；而峰谷相遇位置均是消弱点．③先分析S1S2连线中垂线上的点：首先让学生注意中垂线上的某一点，演示让波行进起来结果峰谷依次通过此点——说明此点振动在峰→平衡位置→谷→平衡位置→峰之间往复振动是加强点．然后再让学生看两列波的相遇峰、谷依次通过该直线上的所有点——说明此直线上的点均是加强点．④再分析S1S2中垂线两侧对称位置上的点，即两列波峰谷相遇点，首先注意某一点，演示让波行进起来总是峰谷同时通过此点——说明两列波通过此点总是振动方向相反，是被消弱的；然后再看两列波峰谷交叉点的移动情况——为消弱区域．⑤其次再分析远离中垂线上的点又是加强区域……小结：通过以上分析振动加强与消弱点的分布是相互间隔的而且是稳定的．结合干涉挂图反映在屏幕上：同相加强光能量较强——亮；反相减弱光能量较弱——暗．得到亮暗间隔的干涉图样．(3)屏幕上出现亮纹、暗纹的条件．在示意图中，S1和S2为一对相干光源，两组半径相同的同心圆表示S1和S2两相干光源向外传播的两列波．实线表示波峰，虚线表示波谷．实线a0、a2、a′2，a4、a′4…为加强区域，虚线a1、a′1；a3、a′3…为减弱区域．①实线a0上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ=0．实线a2(a′2)上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ2=λ．实线a4(a′4)上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ4=2λ．即在实线a0、a2(a′2)、a4(a′4)…上各点光程差各为0、λ、2λ…，即为波长的整数倍．屏上出现亮纹．…，即为半波长的奇数倍，屏上出现暗纹．总结规律：凡光程差等于波长整数倍的位置，产生亮条纹；凡光程差等于半波奇数倍的位置，产生暗条纹，即产生亮暗条纹条件表达式：亮纹光程差δ=kλ(k=0，1，2…)．(4)若学生数学基础好，接受能力强可推导屏上亮暗纹的位置公式，否则不进行此内容．3．干涉条纹间距与哪些因素有关．教师重做双缝干涉实验，让学生注意实验现象，并定性寻找规律．①改变屏与缝之间的距离L——波长λ不变时L越大，亮纹间距(暗纹间距)越大．②屏与缝之间距离L不变，用不同的单色光进行实验——波长长的亮纹间距(暗纹间距)大，并展示彩色挂图．③L、λ不变，用双缝距离d不同配件进行实验——d小的亮纹间距(暗纹间距)大．小结：(1)实验可证明(或用上述亮暗纹的位置公式得亮纹间距)Δx=(2)利用双缝干涉实验，测量L、d、Δx可测单色光的波长．4．用复色光源做杨氏双缝干涉实验．让学生猜测干涉图样，然后教师做演示，让学生注意观察屏上图样特征：双缝S1、S2连线的中垂线与屏相交的中央位置是白色亮缝，而两侧是彩色条纹，然后展示挂图以便让学生对图样有深刻印象．(三)课堂小结1．托马斯·杨在历史上第一次解决了相干光源问题，成功做出了光的干涉实验．光的干涉现象微粒说无法解释，而波动说可做出完善解释，使人们认识到光具有波动性．2．两个相干光源发出的光在屏上某处叠加时如果同相，光就加强，如果反相光就减弱，于是产生明暗条纹，其特征是在中央明纹两侧对称地分布着明暗相间的各级干涉条纹，且相邻明纹和相邻暗条纹的间隔相等．单色光：亮纹光程差δ=kλ(k=0，1，2…)．复色光则出现彩色条纹．3．明暗相间条纹反映光的能量在空间分布情况，暗条纹处光能量几乎是零．表明两列光波叠加彼此相互抵消．这并不是光能量损耗了或变成其它形式能量，而是按波的传播规律，没有能量传到该处；亮条纹处的光能量比较强，光能量增加也不是光的干涉可以产生能量，而是按波的传播规律，到达该处的能量比较集中。

13.3光的干涉1、教学目标 一．知识与技能（1）会观察与描述光的双缝干涉现象，认识单色光双缝干涉条纹的特征。

（2）知道单色光双缝干涉亮、暗条纹形成的原理。

（3）知道产生光的干涉现象的条件。

二．过程与方法（1）通过对实验观察分析，认识干涉条纹的特征，获得探究活动的体验。

（2）尝试运用波动理论解释光的干涉现象。

（3）体验观察到光的双缝干涉以支持光的波动说的假说上升为理论的方法。

（4）通过机械波的干涉向光的干涉迁移，经历知识同化、抽象建模的物理思维过程。

三．情感态度与价值观（1）体验探究自然规律的艰辛与喜悦。

（2）欣赏光现象的奇妙和谐。

（3）了解光干涉现象的发现对推动光学发展的意义。

2、教学重点1．观察与描述光的双缝干涉现象。

2．双缝干涉中波的叠加形成的明暗条纹的条件及判断方法。

教学难点用波动理论解释明暗相间的干涉条纹。

教学过程： 1）课堂导入在光的折射一课中，从实验中得出的折射定律1212sin sin n θθ=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？学生思考与交流后得到：如果光是一种波，则要有波的特征现象作实验支持．干涉是波特有的现象，一切波都能发生干涉，因此可以用光是否具有干涉现象来判断光是不是一种波。

右图是两列水波某时刻干涉的示意图，S 1、S 2是振动情况总是相同的波源，实线代表波峰，虚线代表波谷，直线OO '是S 1S 2的中垂线，在此时刻介质中a 点为两波谷叠加，b 点、、、为波峰与波谷叠加，c点为两波峰叠加，d点是处于某种中间状态的叠加。

问：a b c d 中哪些是出现振动加强的地方，哪些是出现振动减弱d 地方，哪些是出现振动加强和减弱的中间过渡状态？设问：b点位于什么位置呢？既然S1S2到d点的路程差为零，根据波动理论，两波源在d点处激起的振动总是一致的，虽然该时刻是中间状态的叠加，但两列波在d点处的叠加，激起d点的振动的振幅（教师强调是振幅最大，而非位移最大，即使是振动加强的点，也有位移为零的时候）仍为最大，故d点还是振动加强的地方。

《光的干涉》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解光的干涉现象的产生条件。

（2）学生能够解释杨氏双缝干涉实验的原理和规律。

（3）学生能够运用光的干涉原理分析和解决相关问题。

2、过程与方法目标（1）通过观察实验现象，培养学生的观察能力和分析问题的能力。

（2）通过推导干涉条纹间距的公式，培养学生的逻辑推理能力和数学应用能力。

3、情感态度与价值观目标（1）让学生感受到物理实验的魅力，激发学生对物理学科的兴趣。

（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。

二、教学重难点1、教学重点（1）光的干涉现象的产生条件。

（2）杨氏双缝干涉实验的原理和规律。

2、教学难点（1）理解光的波动性和干涉现象的本质。

（2）推导和应用干涉条纹间距的公式。

三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学过程1、导入新课（1）通过播放一段美丽的彩虹视频，引导学生思考彩虹形成的原因，从而引出光的色散现象。

（2）提问学生：光除了折射和反射，还有哪些特殊的现象？进而引出本节课的主题——光的干涉。

2、新课讲授（1）光的干涉概念讲解光的干涉的定义：两列或多列光波在空间相遇时，相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域始终减弱，形成稳定的强弱分布的现象。

（2）光的干涉产生条件①频率相同通过动画演示两列频率不同的波叠加的情况，让学生直观地看到无法形成稳定的干涉图样，从而理解频率相同是光发生干涉的必要条件。

②相位差恒定以两个同频率的振动源为例，讲解相位差恒定的含义，让学生明白只有相位差恒定，才能保证光波在空间相遇时始终加强或始终减弱。

③振动方向相同利用图示和简单的模型，向学生展示振动方向不同的光波叠加时，干涉现象不明显，从而强调振动方向相同的重要性。

（3）杨氏双缝干涉实验①实验装置介绍展示杨氏双缝干涉实验的装置图，讲解光源、单缝、双缝和光屏的作用。

②实验原理分析通过光路图，详细分析光通过双缝后在光屏上形成干涉条纹的原理。

让学生理解光程差的概念，以及光程差与明暗条纹的关系。

13.3光的干涉的教学设计一、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）二、学情分析1．学生大多在生活中没有光的干涉现象的体验，但通过高中物理学习，已有水波、声波等机械波干涉的经验与理论，高二学生已有一定的自主构建新知识框架的能力，可以从已感知的机械波干涉现象与规律延伸至待认定的光是波的推想．2．高二学生已有一定的物理学科方法，如观察实验，控制实验，假说方法，从现象归纳规律等，可以实现教材渗透的方法教育意图．1212sin sin n θθ=1212sin sin n θθ=三、设计思想基于上述对教材意图与受体分析，本节教学着重向学生介绍作为光的波动说的重要实验支持——光的干涉现象．教学安排拟从回眸机械波的干涉导入，以课堂演示实验及学生随堂实验为依托，让学生“想”——体验逻辑推理的思维过程、“说”——外显思维活动过程、“看”——理性观察、“做”——体验科学探究活动、应用探究方法、“听”——接受前人总结知识，完成教材规定的教学要求．四、教学目标本课教学目标在以下三个领域具体为1．知识与技能 ◆会观察与描述光的双缝干涉现象，认识单色光双缝干涉条纹的特征． ◆知道单色光双缝干涉亮、暗条纹形成的原理．◆知道产生光的干涉现象的条件．◆尝试获取相干光源．2．过程与方法①过对实验观察分析，认识干涉条纹的特征，获得探究活动的体验． ②尝试运用波动理论解释光的干涉现象．③体验观察到光的双缝干涉以支持光的波动说的假说上升为理论的方法．④通过机械波的干涉向光的干涉迁移，经历知识同化、抽象建模的物理思维过程．3．情感态度与价值观 ●体验探究自然规律的艰辛与喜悦．●欣赏光现象的奇妙和谐．●了解光干涉现象的发现对推动光学发展的意义．五、重点难点重点：1．观察与描述光的双缝干涉现象．2．知道产生光的干涉现象的条件，认识干涉条纹的特征．难点：用波动理论解释亮暗相间的干涉条纹．六、教学策略与手段从上一节所设伏笔“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？”切入，在复习水波的干涉现象及产生条件的基础上，引导学生提出用光是否具有干涉现象来作判断．1212sin sin n θθ=在演示激光干涉图样之前，预期光干涉图样，介绍杨氏双缝干涉实验．对单色光双缝干涉亮、暗条纹的成因作定性解释．在学生活动《做一做》中，让学生用自制的双缝观察激光的干涉图样，通过双缝观看白炽灯灯丝出现彩色的干涉条纹作为学生的探究活动．作业设计：思考生活中所见过的光的干涉现象，力求使物理课堂学习贴近学生生活，尽量做到“从生活走向物理，从物理走向社会”．接受性学习与探究性学习穿插，完成本课目标．七、课前准备1．为了更好的展开教学内容，上节课后作业预埋一道背景为机械波的干涉的习题．2．教师在课前要做好充分的准备，对教材的内容进行深刻的分析，做好上课时需要的相关课件．做好实验是本堂课的关键，教师在课前要先做好演示实验．3．为了使实验现象明显，本节课要在有暗室条件的教室里上．4．教学用具：⑴实验装置 演示光的干涉现象：激光器，双缝；20组学生电源、白炽灯，若干经过曝光的黑色摄影胶片、玻璃板，40只剃须刀，20把直尺．⑵多媒体课件 水波干涉的视频，托马斯·杨双缝干涉实验原理示意图，分析出现亮暗相间条纹条件的PPT 动画等．八、教学过程全课围绕光的双缝干涉实验展开教学活动．（动画显示课题后，教师引入）在光的折射一课中，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？学生思考与交流后得到：如果光是一种波，则要有波的特征现象作实验支持．干涉是波特有的现象，一切波都能发生干涉，因此可以用光是否具有干涉现象来判断光是不是一种波．（屏幕展示“水波干涉”的视频，通过已有知识的迁移让学生走进光的双缝干涉）让学生观察并描述稳定水波干涉现象的特征：即出现振动总是加强和振动总是减弱的区域，且加强区和减弱区互相间隔的现象；指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的结果；强调要得到稳定干涉图样需要两波源的振动情况完全相同．（板书）一、波的特征现象之一 ——干涉 1212sin sin n θθ=现象——振动加强与减弱的区域确定发生稳定干涉的条件——两列波的频率相同设问1：⑴预期的光（例如红光）的干涉图样是怎样的？要求回答：单色光的干涉现象是亮暗相间的条纹．（从机械波迁移至光波）设问2：⑵日常生活中为什么不易看到光的干涉现象？如何通过实验控制而获得光的干涉现象？学生交流后教师归总：要产生光的干涉现象必须要有两个振动情况完全相同的光源，实验控制的关键在获取振动情况完全相同的光源，让两个完全相同的“相干光源”发出的光在同一空间叠加，用屏在叠加区域接收，应可得到预期的现象．（板书）二、双缝干涉实验1．物理学家这样做——托马斯·杨双缝干涉实验（屏幕切换显示托马斯·杨双缝干涉实验原理示意图，如图1所示，介绍杨氏实验）教师强调以下两点：单缝的作用是获取单一频率的光源；双缝屏上的两条狭缝离的很近，到前一条狭缝的距离相等，所以两条狭缝处光的振动情况完全相同．说明杨氏最初的实验所用的不是狭缝，而是小孔，后来，他发现改用狭缝后干涉图样更加明亮，于是后人把他的实验叫做双缝干涉实验．杨氏实验成功获得亮暗相间的干涉图样，证明光的确是一种波．（板书）2．双缝干涉演示实验（教师采用激光作为光源演示双缝干涉实验）教师操作：⑴打开激光器，直接把激光打到后背的墙（光屏）上（易观察）．要求学生说出观察到的现象——激光沿直线传播，打到墙上是一个亮斑．⑵在激光器前加一双缝，让学生再观察实验现象，并引导学生描述观察到的现象．学生活动：①在加双缝前，请一学生来观察双缝，因为双缝间距太小，大约0.1mm左右，一般很难看出是双缝，可以让其他同学帮助想办法，如将双缝屏迎着光去看便可看出．②仔细观察实验现象，并描述加双缝前、后在光屏上观察到的现象：光到达屏上的范围比不加双缝时大了；屏上出现了亮（红）暗相间的条纹；条纹间距相等；还可以请刚才观察双缝的学生说出，亮暗相间的条纹走向与双缝的方向平行．（板书）双缝干涉图样的特征亮暗相间的条纹；条纹间距相等；光到达的范围比“直线传播”的大．教师设问：为什么会出现这样的图样？怎样用波动理论解释光的干涉现象．（板书）三、研究双缝干涉图样的成因（屏幕显示用波面描述相干波叠加的原理图，如图2所示）教师讲解要点：⑴说明示意图是两列波某一时刻峰谷位置分布图．⑵说明两列波的振动情况完全相同，在两列波峰峰、谷谷相遇位置均是加强点；而峰谷相遇位置均是减弱点．⑶先分析S 1、S 2连线中垂线上的点，这些点到两波源的路程差为0，是加强点，并说明此直线上的点均是加强点．⑷再分析S 1、S 2连线中垂线两侧最靠近中垂线对称位置上的点，即两列波峰谷相遇点，这些点到两波源的路程差为，为减弱区域． ⑸再分析远离中垂线上的点，又是加强区域……．小结：通过以上分析可知：振动加强区与减弱区的分布是相互间隔的，而且是稳定的．结合干涉图样分析：叠加加强区，光能量较强——亮；叠加减弱区，光能量较弱——暗．于是得到亮暗相间的干涉图样．（板书）1. 当屏上某点到双缝S 1、S 2的路程差是光波波长的整数倍时，即，在这些地方出现亮条纹；2. 当屏上某点到双缝S 1、S 2的路程差是光波半波长的奇数倍时，即，在这些地方出现暗条纹． 学生活动：用自制的器材来观察双缝干涉现象．取经过曝光的黑色摄影胶片，放在玻璃板上．把两只剃须刀片并拢，以刀刃的前端沿直尺在胶片上一次划出两道细缝，缝间距离要小于0.1mm ．这样就做成了双缝．学生做好双缝后，教师请若干学生把做好的双缝放到激光器前，让其他同学用白纸在自己座位上就近接收干涉图样．描述各图样及教师演示的实验2λ(0,1,2)n n δλ==⋅⋅⋅()21(1,2)2n n λδ=-=⋅⋅⋅现象有何异同．教师引导学生总结：干涉条纹的间距与双缝的间距有关，干涉条纹的间距与双缝至屏的距离有关．学生活动：通过自制的双缝观看相距0.5m左右的白炽灯的灯丝，描述观察到的实验现象？思考为什么会出现彩色的干涉条纹？干涉现象是波的特征现象，双缝干涉实验的成功说明光的确是一种波．双缝干涉实验最重要的控制是获得两个完全相同的光源！教室里的两盏白炽灯不是完全相同的两个光源，所以发出的光不会发生干涉；我们刚才的实验中，通过双缝获得了可以产生干涉图样的光源．（板书）四、相干光源如果两个光源发出的光能够产生干涉，这样的两个光源叫做相干光源．（全课总结、提升）1．托马斯·杨在历史上第一次解决了相干光源问题，成功做出了光的干涉实验．光的干涉现象是微粒说无法解释的，使人们认识到光具有波动性．2．两个相干光源发出的光在屏上某处叠加时，如果同相光就加强，如果反相光就减弱，于是产生亮暗条纹，其特征是在中央亮纹两侧对称地分布着亮暗相间的各级干涉条纹，且相邻亮纹和相邻暗纹的间距相等．3．亮暗相间条纹反映光的能量在空间分布情况．暗条纹处光能量几乎是零，表明两列光波叠加彼此相互抵消，这并不是光能量损耗了或变成其它形式能量，而是按波的传播规律，没有能量传到该处；亮条纹处的光能量比较强，光能量增加，也不是光的干涉可以产生能量，而是按波的传播规律，到达该处的能量比较集中．九、作业设计1．认真阅读课本，预习第3节：用双缝干涉测量光的波长．2．例举生活中见过的光的干涉现象．3．探讨：⑴在用自制的双缝观看白炽灯丝时，为什么会看到灯丝两侧细密地分布着彩色的干涉条纹？⑵以下是两个关于光的干涉的实验，试分析在这些实验设计中，是如何获得相干光源的，并作图求出干涉区域：。

光的干涉》教案-新人教选修第一章：光的干涉现象1.1 教学目标：了解干涉现象的定义和特点掌握干涉现象的产生条件理解干涉现象的原理和应用1.2 教学内容：干涉现象的定义和特点干涉现象的产生条件：相干光源、相干介质、相干接收器干涉现象的原理：光波的叠加和相干性干涉现象的应用：干涉仪、干涉滤光片等1.3 教学方法：讲授干涉现象的定义和特点，通过示例和图示进行讲解通过实验演示干涉现象的产生条件，让学生亲手操作并观察干涉现象讲解干涉现象的原理，结合数学公式和图示进行解释通过实际应用案例，让学生了解干涉现象在现实中的应用价值第二章：双缝干涉实验2.1 教学目标：理解双缝干涉实验的原理和装置掌握双缝干涉实验的操作方法和观察结果分析双缝干涉条纹的分布规律和特点2.2 教学内容：双缝干涉实验的原理和装置：双缝、光源、屏板、滤光片等双缝干涉实验的操作方法：调整双缝间距、改变光源强度等双缝干涉条纹的分布规律和特点：等间距、对称、中心亮条纹等2.3 教学方法：讲解双缝干涉实验的原理和装置，通过图示和实物模型进行讲解演示双缝干涉实验的操作方法，让学生亲手操作并观察实验结果分析双缝干涉条纹的分布规律和特点，结合图示和实验数据进行讲解第三章：单缝衍射实验3.1 教学目标：理解单缝衍射实验的原理和装置掌握单缝衍射实验的操作方法和观察结果分析单缝衍射条纹的分布规律和特点3.2 教学内容：单缝衍射实验的原理和装置：单缝、光源、屏板、滤光片等单缝衍射实验的操作方法：调整单缝宽度、改变光源强度等单缝衍射条纹的分布规律和特点：非等间距、不对称、中心亮条纹等3.3 教学方法：讲解单缝衍射实验的原理和装置，通过图示和实物模型进行讲解演示单缝衍射实验的操作方法，让学生亲手操作并观察实验结果分析单缝衍射条纹的分布规律和特点，结合图示和实验数据进行讲解第四章：多缝干涉实验4.1 教学目标：理解多缝干涉实验的原理和装置掌握多缝干涉实验的操作方法和观察结果分析多缝干涉条纹的分布规律和特点4.2 教学内容：多缝干涉实验的原理和装置：多缝、光源、屏板、滤光片等多缝干涉实验的操作方法：调整多缝间距、改变光源强度等多缝干涉条纹的分布规律和特点：等间距、对称、中心亮条纹等4.3 教学方法：讲解多缝干涉实验的原理和装置，通过图示和实物模型进行讲解演示多缝干涉实验的操作方法，让学生亲手操作并观察实验结果分析多缝干涉条纹的分布规律和特点，结合图示和实验数据进行讲解第五章：光的干涉现象在现代科技中的应用5.1 教学目标：了解光的干涉现象在现代科技中的应用领域掌握光的干涉现象在现代科技中的应用原理和技术培养学生的创新意识和实践能力5.2 教学内容：光的干涉现象在现代科技中的应用领域：光学仪器、光电子技术、光学通信等光的干涉现象在现代科技中的应用原理和技术：干涉仪、干涉滤光片、干涉条纹等5.3 教学方法：讲解光的干涉现象在现代科技中的应用领域，结合实际情况进行讲解讲解光的干涉现象在现代科技中的应用原理和技术，结合图示和实物进行讲解开展实践活动，让学生亲手制作干涉滤光片等，培养学生的创新意识和实践能力第六章：干涉现象的数学描述6.1 教学目标：理解干涉现象的数学描述方法掌握干涉条纹的数学表达式和计算方法学习利用数学模型分析干涉现象6.2 教学内容：干涉现象的数学描述方法：叠加原理、相干函数、干涉条纹的数学表达式干涉条纹的计算方法：条纹间距、条纹对比度等参数的计算利用数学模型分析干涉现象：双缝干涉、单缝衍射、多缝干涉等6.3 教学方法：讲解干涉现象的数学描述方法，通过数学公式和图示进行解释学习干涉条纹的计算方法，结合实验数据进行计算练习利用数学模型分析不同干涉现象，让学生理解干涉现象的内在规律第七章：干涉现象的观测与测量7.1 教学目标：学会使用干涉现象进行观测与测量掌握干涉现象的观测工具和测量方法理解干涉现象在观测与测量中的应用7.2 教学内容：干涉现象的观测工具：光学显微镜、干涉望远镜等干涉现象的测量方法：干涉条纹的测量、干涉图的记录与分析干涉现象在观测与测量中的应用：长度测量、角度测量、折射率测量等7.3 教学方法：介绍干涉现象的观测工具和测量方法，通过实物展示和图示进行讲解学习干涉条纹的测量和干涉图的记录与分析，进行实际操作练习了解干涉现象在观测与测量中的应用，结合实际案例进行讲解第八章：干涉现象的科研与应用8.1 教学目标：了解干涉现象在科研中的应用领域掌握干涉现象在科研中的关键技术培养学生的科研素养和创新能力8.2 教学内容：干涉现象在科研中的应用领域：光学干涉成像、干涉光谱、干涉计量等干涉现象在科研中的关键技术：干涉仪的设计与制作、干涉数据的处理与分析开展科研实践活动，让学生参与干涉现象相关的科研项目8.3 教学方法：介绍干涉现象在科研中的应用领域，结合实际情况进行讲解讲解干涉现象在科研中的关键技术，通过图示和实物进行讲解开展科研实践活动，让学生亲手操作干涉仪器，培养学生的科研素养和创新能力第九章：光的干涉现象与环境9.1 教学目标：了解光的干涉现象与环境的关系掌握光的干涉现象在环境监测中的应用培养学生的环保意识和实践能力9.2 教学内容：光的干涉现象与环境的关系：大气污染、水污染等环境因素对光的干涉现象的影响光的干涉现象在环境监测中的应用：干涉仪在空气质量监测、水质监测等方面的应用开展环保实践活动，让学生参与光的干涉现象在环境监测中的应用9.3 教学方法：讲解光的干涉现象与环境的关系，结合实际情况进行讲解讲解光的干涉现象在环境监测中的应用，通过实例进行讲解开展环保实践活动，让学生亲手操作干涉仪器，培养学生的环保意识和实践能力第十章：光的干涉现象的未来发展10.1 教学目标：了解光的干涉现象的未来发展趋势掌握光的干涉现象在前沿领域的应用培养学生的创新意识和实践能力10.2 教学内容：光的干涉现象的未来发展趋势：光子计算、光子集成电路、量子干涉等光的干涉现象在前沿领域的应用：光子芯片、量子计算机、光子传感器等开展创新实践活动，让学生参与光的干涉现象在前沿领域的应用10.3 教学方法：讲解光的干涉现象的未来发展趋势，结合前沿科技进行讲解讲解光的干涉现象在前沿领域的应用，通过实例进行讲解开展创新实践活动，让学生亲手操作干涉仪器，培养学生的创新意识和实践能力重点和难点解析一、光的干涉现象的定义和特点：理解干涉现象的本质和特征，掌握干涉现象的产生条件。

物理教案－光的干涉一、教学目标1、知识与技能目标（1）理解光的干涉现象及其产生条件。

（2）掌握杨氏双缝干涉实验的原理、装置和干涉条纹的特点。

（3）了解薄膜干涉的现象和应用。

2、过程与方法目标（1）通过观察实验现象，培养学生的观察能力和分析问题的能力。

（2）通过对光的干涉现象的理论分析，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3、情感态度与价值观目标（1）通过对光的干涉现象的学习，让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。

（2）通过对科学家探索光的干涉现象的过程的了解，培养学生勇于探索、实事求是的科学精神。

二、教学重难点1、教学重点（1）光的干涉现象产生的条件。

（2）杨氏双缝干涉实验的原理和干涉条纹的特点。

2、教学难点（1）光的干涉现象的理论分析。

（2）薄膜干涉的原理和应用。

三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学过程（一）导入新课在日常生活中，我们常常会看到一些有趣的光学现象，比如肥皂泡上的彩色条纹、水面上的油膜呈现出的彩色等。

这些现象都与光的干涉有关。

那么，什么是光的干涉呢？光的干涉是如何产生的呢？今天，我们就来一起学习光的干涉。

（二）新课教学1、光的干涉现象（1）定义：两列光波在空间相遇时，在某些区域相互加强，在另一些区域相互削弱，从而出现明暗相间的条纹的现象。

（2）产生条件：两列光波的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。

2、杨氏双缝干涉实验（1）实验装置：如图所示，在遮光筒的一端装有双缝 S1 和 S2，双缝间距为 d，双缝到光屏的距离为 L。

（2）实验原理：当单色光通过双缝 S1 和 S2 时，相当于两个频率相同、振动方向相同、相位差恒定的光源，它们在光屏上叠加，形成明暗相间的干涉条纹。

（3）干涉条纹的特点：①条纹间距：相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离相等，且间距为Δx ＝λL/d ，其中λ 为光的波长。

②条纹亮度：中央条纹最亮，两侧条纹亮度逐渐减弱。

3、薄膜干涉（1）定义：由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加形成的干涉现象。

课时13.3光的干涉1.通过实验观察,认识光的干涉现象。

理解光是一种波,干涉是波特有的性质。

2.明确光产生干涉的条件以及相干光源的概念。

3.理解干涉的原理、干涉条纹形成的原因及特点,能够利用明暗条纹产生的条件解决相应的问题。

重点难点:光的干涉产生的条件,形成明暗条纹的条件,以及双缝干涉中明暗条纹的有关计算。

教学建议:本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件。

教学中要注意回顾和应用机械波干涉的相关知识,分析光屏上明暗条纹的分布规律,这可以进一步加深学生对光的波动性的认识。

本节做好光的干涉的演示实验是使学生正确理解本节知识的关键。

导入新课:在托马斯·杨之前,不少人都曾进行过光学实验,试图找到证明光的波动性的有力证据:光的干涉和衍射现象。

但这些实验都失败了,原因是他们不能找到相干光源。

直到1801年托马斯·杨做了著名的干涉实验,为光的波动说奠定了基础。

杨氏干涉实验巧妙地解决了相干光源问题,它的巧妙之处在哪?1.杨氏干涉实验(1)1801年,英国物理学家①托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。

证明光的确是一种②波。

(2)双缝干涉实验:让一束③单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,就形成了两个波源,它们的④频率、⑤相位和⑥振动方向总是相同。

这两个波源发出的光在挡板后互相叠加,挡板后面的屏上就可以得到⑦明暗相间的条纹。

2.决定条纹间距的条件(1)出现亮条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的⑧偶数倍时(即恰好等于波长的⑨整数倍时),两列光在这点相互⑩加强,这里出现亮条纹。

(2)出现暗条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光在这点相互削弱,这里出现暗条纹。

1.杨氏实验观察到的是什么现象?为什么说它证明了光是一种波?解答:干涉现象,干涉现象是波特有的现象。

2.双缝干涉实验中为什么用激光做光源?解答:激光亮度高、相干性好。

教师强调以下两点：单缝的作用是获取单一频率的光源；双缝屏上的两条狭缝离的很近，到前一条狭缝的距离相等，所以两条狭缝处光的振动情况完全相同．说明杨氏最初的实验所用的不是狭缝，而是小孔，后来，他发现改用狭缝后干涉图样更加明亮，于是后人把他的实验叫做双缝干涉实验．杨氏实验成功获得亮暗相间的干涉图样，证明光的确（换马斯缝验意图介实验）（板书）2．双缝干涉演示实验（教师采用白光做为光源演示双缝干涉实验） 教师操作:(1)介绍双缝实验仪器.(2)在光源前加一红光滤光片，让学生观察实验现象，并引导学生描述观察到的现象． （板书）双缝干涉图样的特征 (1).亮暗相间的条纹； (2). 条纹间距相等；(3). 光到达的范围比“直线传播”的大． 教师设问：为什么会出现这样的图样？怎样用波动理论解释光的干涉现象． （板书）三、研究双缝干涉图样的成因教师讲解要点：⑴说明示意图是两列波某一时刻峰谷位置分布图．⑵说明两列波的振动情况完全相同，在两列波峰峰、谷谷相遇位学生活动：①在加双缝前，请一学生来观察双缝，因为双缝间距太小，大约一般很难看出是双缝，可以让其他同学帮助想办法，如将双缝屏迎着光去看便可看出．描述加双缝前、后在光屏上观察到的现象：光到达屏上的范围比不加双缝时大了；屏上出现了亮（红）暗相间的条纹；条纹间距相等；还可以请刚才观察双缝的学生说出，亮暗相间的条纹走向与双缝的方向平行．学生注意思考和聆听为什么在有些地方出现亮纹方出现暗纹置均是加强点；而峰谷相遇位置均是减连线中垂线上的点，，是加强点，并说明此直线上的点均是加强点．连线中垂线两侧最靠近中垂线对称位置上的点，即两列波峰谷相遇点，这些点到两波源的路程差⑸再分析远离中垂线上的点，又是加的路程差是即在这些地方出现亮的路程差是即，在这些地方出干涉现象是波的特征现象，双缝干涉实验的成功说明光的确是一种波．双缝干涉实验最重要的控制是获得两个完全相同的光源！教室里的两盏白炽灯不是完全相同的两个光源，所以发出的光不会发生干涉；我们刚才的实验中，通过双缝获得了可以产生干涉图样的光教师引导学生小结：通过以上分析可知：振动加强区与减弱区的分布是相互间隔的，而且是稳定的．结合干涉图样分析：叠加加强区，光能量较强——亮；叠加减弱区，光能量较弱——暗．于是得到亮暗相间的干涉图样．教师引导学生总结：干涉条纹的间距与双缝的间距有关，干涉条纹的间距与双缝至屏的距离有关．屏用述叠理图。