133光的干涉-浙江省瑞安市上海新纪元高级中学高中物理人教版选修3-4教学设计

教学设计（教案）

18级高 二 年级 物理 学科备课组总第 1 课时 定稿时间： 年 月 日 科 目 教学课题 授课时间 教学目标 物理 13.3 光的干涉 教材版本册次 人教版选修3-4 课型 课时数 新课 1 1.通过实验观察认识光的干涉现象，知道从光的干涉现象说明光是一种波. 2.掌握光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹. 3.掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程. 4.知道不同色光的频率不同，掌握波长、波速、频率的关系.[来源:学科网ZXXK] 教学重难点 1.双缝干涉图象的形成实验及分析 2.亮纹（或暗纹）位置的确定. 3.亮纹（或暗纹）间距公式的推导 教学过程一、新课引入 （一）双缝干涉实验 ［动手实验，观察描述］ 介绍图20—2杨氏实验装置 [来源:学科网] （出于时间和观察效果考虑，不在课堂上做这一实验） 介绍侧重于单孔的作用，是获得来自同一光源的一束光波，双孔的作用是将同一束光波分成两束“振动情况总是相同的光束”.因为两孔相距0.08 mm左右，很近，且与单孔屏上的孔距离相等，所以单孔的光会同时到达这两个孔，这两个孔将同一列光一分为二，因而两个小孔成了“两个振动情况完全相同的新波源，它们在屏上叠加，就会出现明暗相间的条纹”. （二）干涉条纹的成因 ［比较推理，探究分析］

［师］通过实验，我们现在知道，光具有波动性.现在我们是不是可以根据机械波的干涉理论来认真探究一下实验中的明暗条纹是如何形成的呢？ 实验并总结：Δr=2n·?n=0、1、2…时，出现明纹. 2?,n=0、1、2…时，出现暗纹. 2 Δr=(2n+1) ［师］综合前面分析，我们可以画出右面图示的双缝干涉结果. 同时介绍一下相干光源，强调干涉条件. ［师］看来大家掌握得不错，下面我们可以讨论一些更复杂的问题. （三）条纹间距与波长的关系［深入观察 量化分析］ 指导学生分别用红色、紫色滤色片遮住双缝，观察线状白炽灯的干涉条纹（课本P101图实—2），比较两种色光干涉条纹宽度，与课本第1页彩图2对照，得出结论：红光干涉条纹间距大于紫光干涉条纹间距.（注意其他条件相同，进行实验） ［师］我们知道，不同色光的波长是不同的，那么干涉条纹间距的关系也就反映了不同色光的波长关系，干涉条纹间距和波长之间又有怎样的关系呢？同学们发挥数学方面的聪明才智，我们一起来寻找它们之间量的关系.（板书） ［投影图20—11及下列说明］ 推导：（教师板演，学生表达）由图可知S1P=r1 ［师］r1与x间关系如何？ [来源:学科网]

［生］r1=l+(x-22d2) 2［师］r2呢？ ［生］r2=l+(x+22d2) 2［师］路程差|r1-r2|呢？（大部分学生沉默，因为两根式之差不能进行深入运算） ［师］我们可不可以试试平方差？ r22-r12=(r2-r1)(r2+r1)=2dx 由于l?d,且l?x,所以r1+r2≈2l，这样就好办了,r2-r1=Δr=dx l［师］请大家别忘了我们的任务是寻找Δx与λ的关系.Δr与波长有联系吗？ ［生］有. ［师］好，当Δr=2n·?n=0、1、2…时，出现亮纹. 2即d?n?l·x=2n·时出现亮纹，或写成x= dl2第n条和第（n-1）条亮纹间距离Δx为多少呢？ ［生］Δx=xn-xn-1 =［n-(n-1)］?l dl［师］也就是Δx=·λ d我们成功了！大家能用语言表述一下条纹间距与波长的关系吗？ ［生］成正比. ［师］对，不过大家别忘了这里l、d要一定.暗纹间距大家说怎么算？ ［生］一样.