3.3光的干涉教案（人教版选修3-4）

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1、12.3光的干涉一、教材分析本节是对干涉现象的初步认识，但是为下节双缝干涉实验做了重要的理论铺垫。二、教学目标1、知识目标.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..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.掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程..知道不同色光的频率不同，掌握波长、波速、频率的关系..通过实验初步认识薄膜干涉现象，了解其应用.2、能力目标.通过了解杨氏把一个点光源发出的一束光分成两束，理解相干光源的设计思想..通过根据波动理论分析单色光双缝干涉，培养学生比较推

2、理，探究知识的能力..在认真观察实验事实的基础上，加强抽象思维能力的培养.3、德育目标通过对光的本性的初步认识，建立辩证唯物主义的世界观.三、教学重点难点教学重点：干涉图象的形成实验及分析教学难点：1.亮纹（或暗纹）位置的确定.2.亮纹（或暗纹）间距公式的推导四、学情分析（根据个人情况写）五、教学方法实验观察、理论分析、学案导学六、课前准备杨氏实验装置七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标。（三）合作探究、精讲点拨。（1）双缝干

3、涉实验［动手实验，观察描述］介绍图20—2杨氏实验装置（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0.08mm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”.（2）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

4、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.Δr=(2n+1),n=0、1、2…时，出现暗纹.图20—10［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.（3）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

5、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］图20—11设两缝S1、S2间距离为d,它们所在平面到屏面的距离为l，且ld,O是S1S2的中垂线与屏的交点，O到S1、S2距离相等.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？［生］r12=l2+(x-)2［师］r2呢？

6、［生］r22=l2+(x+)2［师］路程差

7、r1-r2

8、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=x［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.即·x=2n·时出现亮纹，或写成x=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)］［师］

9、也就是Δx=·λ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.［师］结果如何？［生］一样.［师］根据前面的实验结果及推导大家能判断红光和紫光哪一个波长长吗？［生］能.红光.［师］大家能猜一猜用白光干涉会出现什么现象吗？［生］（默然）［师］好，不清楚，我们不妨实验一下.引导学生观察白光干涉（抽去滤色片，直接观察）［师］哪位同学能为大家归纳一下观察到的现象.［生］（1）彩色条纹（师提示明暗相间）（2）中央为白条纹（3）中央条纹两侧彩色条纹

10、对称排列（4）每条彩纹中红光总在外边缘，紫光在内缘.［师］归纳得很全面，大家能解释吗？（学生积极讨论，气氛热烈，从讨论中基本能掌握了原因）［生］不同色光波长不同，条纹宽度不同，红光条纹最宽；紫光条纹最窄，所以出现上面现象.［师］解释得