鲁科版 选修3-4 51 光的干涉 (教案)

第一篇：鲁科版 选修3-4 51 光的干涉 (教案)

第一节 光的干涉

三维教学目标

1、知识与技能

（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）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。

2、过程与方法

（1）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力；

（2）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力。

3、情感、态度与价值观

教学重点：波的干涉条件，相干光源；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。

教学难点：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”。

1、从红光到紫光频率是如何变化的？频率由谁决定？

vcc()(0)(n)0(光从真空进入介质后波长变小)vn

（1）从红光到紫光的频率关系为： υ紫 > „„„ > υ红

（2）频率由光源决定与传播介质无关。（由光源的发光方式决定）

2、在真空中，从红光到紫光波长是如何变化的？

cc 红紫红紫

3、任一单色光从真空进入某一介质时，波长、光速、频率各如何变化？

（1）当光从真空进入介质或从一种介质进入另一种介质时，频率不发生变化。即光的的颜色不发生改变。

（2）当光从真空进入介质后，传播速度将变小。当光从一种介质进入另一种介质后，又如何判断传播速度的变化？

当光从一种介质进入另一种介质后，又如何判断波长的变化？[来源:学|科|网Z|X|X|K]

例1：已知介质对某单色光的临界角为θ，则()① 该介质对此单色光的折射率等于1/sinθ B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ倍(c是真空中的光速)C.此单色光在该介质中的波长是在真空中的波长的sinθ倍 D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1/sinθ倍

4、在同一介质中，从红光到紫光波长、速度大小间的关系如何？（1）在同一种介质中，频率小的传播速度大。

（2）在同一种介质中，频率小的波长大（这一点与真空中的规律一样）。

5、产生稳定干涉现象的条件是什么？（频率相同、振动方向相同、相差保持恒定）

6、日常生活中为何不易看到光的干涉现象？（对机械波来说容易满足相干条件，对光来讲就困难的多，这与光源的发光机理有关，利用普通光源获得相干光的方法是把一列光波设法分成两部分进行叠加发生干涉）

（7）杨氏双缝干涉图样的特点有那些？（1）单色光为：等间距、明暗相间的条纹。（明暗条纹的宽度相同）

相干最大条件：r2r1n(n0、1、2...)r2r1(2n1)/2(n1、2、3...)相干最小条件：dLdr22(x)2L2rr2L2nLxddr12(x)2L2当n取1时x为纹宽2Lx(rr)(rr)2xd221d 1

（2）相同双缝时，频率越大纹越窄。

（3）白光干涉图样为彩色，中央亮纹为白色。注意：与单缝衍射图样进行对比区别。

8、如何解释白光杨氏双缝干涉图样是彩色的这一现象？如何解释紫光的杨氏双缝干涉条纹比红光窄这一现象？

例1：用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹，在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变_____，如果改用白光做实验，在屏上将出现_____色条纹。

例2：用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是()A.相邻干涉条纹之间的距离相等

B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍

C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间距增大

D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距

9、薄膜干涉是指哪两列光波的叠加？（薄膜上下表面的反射光，干涉条纹出现在被照面上）

11、如何理解等厚干涉的“厚”字？

（1）由于膜很薄所以上下表面叠加反射光的光程差为所在处膜厚的2倍。（2）厚度相同各点光程差相同，干涉纹的亮度相同。（同一条纹下方膜的厚度相同）

（3）在膜的一个表面为平面的前提下，如果纹是等间隔直纹，说明膜的另一表面是平面；如果局部出现弯曲，说明弯曲处面不平。

例1：如图4-4所示，竖直的肥皂液膜的横截面，右侧受到一束平行光的照射，关于肥皂液膜产生干涉条纹的说法正确的是()A.在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜左右两个表面反射的两列波迭加生成的 B.在左侧也能观察到类似的条纹

C.观察到的条纹可能是黑白相间的也可能是色彩相间的 D.观察到的条纹可能是水平的也可能是竖直的

11、为什么照相机的镜头常呈淡紫色或蓝色？

为了增加通光量，在镜头上镀上了增透膜的缘故。因为人的视觉最敏感的色光为绿光，所以增透膜的厚度为绿光的1/4。以增大绿光的透射强度。因为红光与紫光反射强度大，所以镜头的颜色常呈淡紫色或蓝色。

例1：市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线.以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（）A.λ/8 B.λ/4 C.λ/4 D.λ

第二篇：高中物理 《光学光的干涉》教案 沪科版选修3-4

光学·光的干涉·教案

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“扬氏双缝干涉”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.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——扬氏干涉实验．

(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)扬氏实验．

①介绍英国物理学家托马斯·扬．如何认识光，如何获得相干光源——展示扬氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时，学习扬氏的科学态度，巧妙的思维方法．

用心

爱心

专心 1

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．

用心

爱心

专心 2

(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．

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．

用心

爱心

专心

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．

用心

爱心

专心

„，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．用复色光源做扬氏双缝干涉实验．

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·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„)．

复色光则出现彩色条纹．

用心

爱心

专心

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．

用心

爱心

专心6

第三篇：光的干涉教案

光的干涉

【教学目标】

1、知识与技能：

（1）在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程（2）在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。

（3）使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件，并了解其有关计算，明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。

（4）通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。

2、过程与方法

在教学的主要设置了两个探究的问题

（1）在机械波产生干涉现象的知识基础上，学生通过自主学习掌握光的干涉条件，在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。

（2）小组合作学习探究相邻两条亮条纹（或暗条纹）的间距与什么因素有关。

3、情感态度价值观

培养学生合作的精神、团队的意识和集体的观念，培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。

【教学重点】

（1）使学生知道双缝干涉产生的条件，掌握干涉图样的特征。（2）理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件

（3）理解相邻的亮条纹（或暗条纹）的间距，并能应用这一规律解决实际问题 【教学难点】

(1)对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解(2)理解影响双缝干涉图样中相邻亮条纹(或暗条纹)间距的因素 【教学方法】 类比、实验、分组探究 【教学工具】

PPT课件、玩具激光光源、光栅（双缝）【教学过程】 课题引入：

问一：在日常生活中，我们见到许多光学的现象，这些自然现象是如何形成的？ 图片展示：如光的直线传播、彩虹、“海市蜃楼”

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、两大学说之争：

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”

以惠更斯为代表的一派认为：“光是在空间传播的某种波” 学生讨论：你赞同谁的观点？并说一说赞同的原因。

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。学生回顾：机械波的特有现象——干涉

引导：只要能看到光的干涉现象，就能说明光具有波性

（二）实验探究：

1、我们怎样才能使两列光相遇时发生干涉现象？ 演示：两个单独的激光光源相遇

设问：为什么看不到干涉现象？产生干涉现象必须有什么条件？

学史介绍：实际上很难找到两个能相互干涉的光源，一直到1801年英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉。

2、托马斯·杨双缝干涉实验介绍：

介绍实验装置，在挡板上开两条很窄的狭缝，当一束单色光投射到挡板时，两条狭缝相当于两个完全相同的光源——相干光源。

光的干涉条件：相干光源

3、演示实验：双缝干涉实验

思考：光通过双缝后墙上出现了什么现象？这又说明了什么？ 师生小结：光具有波动性

引导学生参阅课本彩图中的双缝干涉图样 小组讨论：光的干涉图样有什么特征？

得出实验现象：中央亮条纹、明暗相间、间距相等的条纹 设问(现象解释)：你该如何解释光屏上出现的亮条纹（暗条纹）？

光屏上何处出现亮条纹，何处出现暗条纹？即产生的条件是什么？ 小组讨论：形成共识，派代表阐述原因。光屏上出现亮条纹（或暗条纹）的条件： 亮条纹：s2n2暗条纹：s2n1（n=0、1、2、3…）（n=0、1、2、3…）

引导学生参阅课本彩图，比较三种干涉图样相邻亮条纹（或暗条纹）间距有什么区别。过渡：干涉图样相邻亮条纹（或暗条纹）间距Δx到底与哪些因素有关？

4、分组探究：

猜想：影响干涉图样相邻亮条纹（或暗条纹）间距Δx的因素 探究方法：控制变量法、归纳法

（1）利用现有实验资料探究：其他条件不变，双缝间距d减小，Δx如何改变。学生参阅课本彩图，通过对比分析得出结论。

（2）实验方法和数学方法：其他条件不变，双缝与屏的距离L增大，△X如何变化？ 实验演示，学生观察现象。

多媒体辅助演示：用干涉图样从几何角度可以定性说明L与△X的关系（3）学生自主探究：其他条件不变，波长λ增大，△X如何变化？ 探究工具：几张干涉图样、直尺、两种颜色的记号笔。

小组探究的结果：双缝的间距d越小，屏到挡板间的距离L越大，光的波长λ越大

则相邻两条亮条纹（或暗条纹）的间距Δx越大。（4）理论证明： x

（三）规律应用： 1测光的波长（1）小组讨论：

你能否根据所学的知识，设计一测量某种可见光波长的方案？

（2）学生代表小结： 由xL d双缝的间距d，屏到挡板间的距离L，相邻两条亮条纹（或明条纹）的间距Δx。就能知道这种可见光的波长

（3）实例：双缝的间距d=0.18mm，光屏到档板的距离L=90cm，相邻两条亮条纹的间距Δx =3.50mm，则此单色光的波长为多少？

（4）各种色光的波长测定及介绍：（光的波长单位往往用纳米）学生阅读课本表格

小结：红光波长最大，紫光波长最小。因此红光的干涉条纹间距最大，紫光最小。Ld可知：x，只要测出： dL2、白光的干涉现象：

如果用白光做双缝干涉实验，在屏上会出现什么现象？ 媒体展示 【复习巩固】 师生回顾本节重点内容 【课后反思】

1、中央亮条纹为什么是白的来两侧的为彩色条纹？

2、两侧彩色条纹的分布有没有规律？红色在外还是紫色在外侧？ 【板书设计】

光的干涉

1、干涉条件：相干光源

2、干涉图样：中央亮条纹、明暗相间、间距相等的条纹

3、图样分析：

（1）光屏上出现亮条纹（或暗条纹）的条件： 亮条纹：s2n 2暗条纹：s2n1（n=0、1、2、3…）

2（2）相邻的亮条纹（或暗条纹）的间距：x

4、应用：（1）测波长：【教学反思】

本节课是一堂典型的探究式课堂教学，教学中体现了新课程学习的理念。教学中设置两个探究点，学生在自主学习，合作学习，探究学习的过程中不仅掌握了知识，更重要的是学会了研究问题的方法。在学习的过程中兴趣盎然，积极主动地参与到教学中，从而培养了学习物理的兴趣。

不足是：由于上课时间和器材的限制，实验探究未能让学生主自主研究，而是通过演示替代，另外在学生观察了光的干涉实验后，未能进一步追问这一现象说明了什么？基础差点的同学可能还不能自主地把现象和波动性联系上。今后的教学中就进一步注意细节的把握，努力体现新课改理念，最大限度地增加课堂效益。（n=0、1、2、3…）

L d（2）白光的双缝干涉图样分析：明暗相间的彩色条纹 dx L 4

第四篇：13.2 光的干涉教案

衡阳县一中高二物理组

全新课标理念，集体智慧结晶

第二节 光的干涉

教学目标：

（一）知识与技能

1、了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。

2、通过干涉实验使学生认识光的干涉现象和干涉条纹的特征。

3、使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。

（二）过程与方法

1、在机械波产生干涉现象的知识基础上，学生通过自主实验探究，小组合作学习探究掌握光的干涉条件，推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生亮暗条纹的条件。

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。

（三）情感态度与价值观

1、通过“杨氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物的物理思维方法。

2、培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。教学重点：

1、使学生知道双缝干涉产生的条件，认识干涉图样的特征。

2、理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件。教学难点：

对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解,如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，在时间上是稳定的，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”。教学方法：

类比法、实验法、分组探究法 教学用具：

PPT课件、激光光源、双缝、红、绿、蓝、紫滤色片；激光干涉演示仪。教学过程：

（一）引入新课 衡阳县一中高二物理组

全新课标理念，集体智慧结晶

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”

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？

（二）新课教学

1、两大学说之争

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”

以惠更斯为代表的一派认为：“光是在空间传播的某种波”

2、光的干涉

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

3、光的干涉现象——杨氏干涉实验．

（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（2）杨氏实验

1801年英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功的观察到光的干涉现象。请大家参照杨氏实验利用身边的器材进行实验并注意实验中看到的现象。（3）学生实验探究

学生观察到图样的特点：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。

总结：明暗相间的条纹说明了光在传播的共同区域发生加强和减弱，光发生了干涉现象。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？

4、决定条纹间距的条件 衡阳县一中高二物理组

全新课标理念，集体智慧结晶

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P0点相互加强，因此在P0这里出现了一个亮条纹。

其他点情况如何呢？ ［投影图］

P1点应出现什么样的条纹？

分析：因为俩列波到达P1的路程差为λ，所以这两列波的波峰或波谷同时到达P1点，他们在P0点相互加强，因此在P0点出现了一个亮条纹。

同理：在P1点的上方还可以找到Δ2=|S1P2-S2P2|=2λ的P2点，Δ3=|S1P3-S2P3|= 3λ的P3点，Δn=|S1Pn-S2Pn|=nλ的Pn点，它们对应产生第2、3、4„条明条纹，还有明条纹的地方吗？在P点下方，与P1、P2等关于P0对称的点也应是明条纹。

［投影下图］那么S1、S2发出的光在Q1点叠加又该如何呢？

分析：在Q1点俩列波的波程差是λ/2,是波峰与波谷相遇,振动步调刚好相反,所以是暗条纹。

衡阳县一中高二物理组

全新课标理念，集体智慧结晶

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„)． 暗纹：光程差(2k1)

（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。光的干涉现象用微粒说无法解释，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，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 (2k1)

（四）布置作业

完成“问题与练习”中的题目。

2(k1,2,3,4..................)

2(k1,2,3,4..................)

第五篇：高中物理第十三章光第3节光的干涉教案选修3-4教案

13.3光的干涉

物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方

面构成。

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“扬氏双缝干涉”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

新课教学： 双缝干涉

1.什么是双缝干涉：平行的单色光照射到相距很近的双狭缝上，在狭缝后的光屏上出现亮暗相间条纹的现象叫做双缝干涉现象。

问题：在什么样的条件下才能在屏幕上形成亮暗相间的条纹呢？根据波的叠加原理，可知：在同一种介质中传播的两列波，当两个波源的频率相同，振动状态完全相同或有恒定的相位差时，就会出现干涉现象。

2.形成光波干涉的条件

（1）两个光源的频率相同；

（2）两个光源的振动状态完全相同或有恒定的相位差。如图所示的双缝干涉装置中，满足上述条件吗？为什么？ 分析：一束激光被分成两束相当于两个波源，激光束的颜色没有发生变化，说明两个波源的频率一定相同；两条狭缝距离光源的距离相等，所以两个狭缝处波的振动状态相同。由此可见，通过双缝形成的两个波源就是相干光源。

问题：为什么在光屏上会形成亮暗相间的条纹呢？

如图，根据机械波的干涉理论可知，亮条纹出现的位置一定是波峰与波峰，或者波谷与波谷相遇的位置。我们可以肯定的说，P点就是亮条纹出现的位置，图中P点距S1、S2距离相等，路程差：Δr=S1P-S2P=0应出现亮纹，中央亮条纹。不管波处于哪种初态，P点的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A总为A1、A2之和，即P点总是振动加强点，应出现亮纹。

如果P1点也出现亮条纹，那么P1点距S1、S2距离应满足什么条件呢？

Δr1=|S1P1-S2P1|=λ=2×

 2Δr2=|S1P2-S2P2|=2λ Δr3=|S1P3-S2P3|=3λ Δrn=|S1Pn-S2Pn|=nλ 它们对应产生第2、3、4„条明条纹，还有明条纹的地方吗？在P点下方，与P1、P2等关于P对称的点也应是明条纹。

（1）形成亮条纹的条件：Δr=2n·

n=0，1，2„时，出现亮条纹。2

暗条纹出现的位置：

根据波的叠加原理：在Q1点是波峰与波谷相遇，振动步调刚好相反。Q1点位置与两波源路程差：

Δr =|S1Q1-S2Q1|=Δr=|S1Q2-S2Q2|=2

35λ,λ„处，在P1P2、P2P3、„等明纹之间有第2条暗纹Q2、第322条暗纹Q3„，哪位同学能用上面的方法写个通式，归纳一下。

（2）形成暗条纹的条件：Δr=(2n+1)

,n=0、1、2„时，出现暗纹。2 3