《波的干涉现象与原理》教学设计_波的干涉教学设计
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《波的干涉现象与原理》教学设计
一、教学目标
1、知识目标
（1）知道什么是波的干涉现象和干涉图样。
（2）理解干涉现象的形成原理。
（3）知道干涉现象是波所特有的现象。
2、技能目标
（1）培养观察、分析、归纳和空间想象能力。
（2）学习将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法
（3）学习在动态变化中抓住瞬间状态进行分析的思维方法
3、情感态度与价值观
通过波的叠加原理，使学生认识到事物之间的普遍联系.培养学生辩证唯物主义的思想和实事求是的精神。
二、教学重点
干涉条件和干涉图样
三、教学难点
干涉现象形成的原理
四、主要教学过程
课题引入：
在日常生活中，我们见到许多光学的现象。
图片展示：如光的直线传播、彩虹、“海市蜃楼”、穿过三棱镜的光线
引入：自然界中的光现象如此丰富多彩，人们不禁要问光的本质到底是什么？
新课教学：
一、粒子学说与波动学说之争：
在17世纪以牛顿为代表的一派认为：“光是一种物质微粒，在均匀的介质中以一定的速度传播”，即光是粒子组成的。
以惠更斯为代表的一派认为：“光是在空间传播的某种波”即光是一种波
二、光的干涉：
（一）假设：光是一种波，则必然会观察到波的特有现象。
波的特有现象有哪些？学生答：波的干涉和衍射
学生回顾：机械波的特有现象——干涉（学生完成学案上的知识回顾）
教师点评：光波与机械波类比
(二)教学过程设计
1．光的干涉现象——扬氏双缝干涉实验．
(1)引导：只要我们能看到光的干涉现象，就能说明光具有波动性。声波发生干涉听到有些地方强，有些地方弱。光若发生干涉在屏幕上会看到什么现象？
学生回答：会看到有些地方亮有些地方暗
板书：光的干涉
(2)扬氏实验．
1801年英国物理学家托马斯·扬在实验室里成功的观察到光的干涉现象。
引导学生思考光的的干涉现象和干涉图样。以及理解干涉现象的形成原理。
利用身边的器材进行重现杨氏实验
提问:你们看到什么现象？
（3）学生实验探究：
学生回答图样的特点：(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：明暗相间的条纹说明了什么？
光在传播的共同区域发生加强和减弱，光发生了干涉现象。
老师陈述：光发生干涉说明光是一种波。
既然光是一种波，我们就试着用波的理论来解释为什么中央会出现亮条纹？
2．运用波的叠加进行分析．
由于S1和S2发出的两列波到达P0点的路程一样，所以这两列波的波峰或波谷同时到达P0点。这两列波总是波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加，他们在点相互加强，因此在P0这里出现了一个亮条纹。
过渡：该同学回答得很好，请同学们继续研究其它亮条纹。
间隔一会儿，请学生回答研究方案。
(2)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．学生在图上分析。
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：
出现亮条纹条件： 光程差δ=kλ(k=0，1，2„)．
出现暗条纹条件：光程差δ=0.5λ（2k+1）(k=0，1，2„)
3．用双缝观察白光的干涉图样．
让学生猜测干涉图样，然后课后试验
课堂训练（多媒体展示）
（展示一道习题，一道高考题）
(三)课堂小结
1．托马斯·扬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„)．
暗纹：光程差δ=0.5λ（2k+1）(k=0，1，2„)．
3、复色光则出现彩色条纹。（讨论）
(四)板书设计
1.光的干涉原理
（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2.光的干涉图样
出现亮条纹条件： 光程差是波长的整数倍
出现暗条纹条件：光程差半波长的奇数倍
