第一篇：光的干涉和衍射實驗練習題

光的干涉和衍射實驗練習題

1.1.光傳感元件可用來測量光屏上光強分布。分別用單縫板和雙縫板做了兩組實驗，采集到下列兩組圖像，則甲圖所示為現(xiàn)象；乙圖反映了現(xiàn)象的光強分布。（09市）

2.用a、b兩單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在距雙縫恒定距離的光屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖（a）是a單色光束照射時形成的圖樣，圖（b）是b單色光束照射時形成的圖樣，則下列關于a、b兩束單色光的說法中，正確的是

（A）它們在真空中具有相同大小的傳播速度。

（B）若a光束照在某金屬上恰好能發(fā)生光電效應，則b光束照在該金屬上不能發(fā)生光

電效應。

（C）若兩束光都能使某金屬發(fā)生光電效應，則a光束照射到金屬表面至有電子逸出的時間間隔明顯比b光束長。

（D）在相同的條件下，a光束比b光束更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。（09市）

[]

（a）（b）

3.如圖所示，一驗電器與鋅板用導線相連，現(xiàn)用一紫外線燈照射鋅板。停止照射后，驗電器指針保持一定的偏角，進一步實驗，下列現(xiàn)象可能發(fā)生的是（）（10市）

（A）將一帶正電的金屬小球與鋅板接觸，驗電器指針偏角增大

（B）將一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，驗電器指針偏角保持不

變

（C）改用強度更大的紫外線燈照射鋅板，驗電器指針偏角增大

（D）改用強度更大的紅外線燈照射鋅板，驗電器指針偏角保持不

變

4.英國物理學家托馬斯· 楊第一次在實驗室用圖1所示的實驗裝置觀察到光的干涉現(xiàn)象．圖中M為光源，N是有一個小孔的屏，O是有兩個非常靠近大小相同的小孔屏，兩小孔與N上小孔的距離相同；P為像屏．

紫外線燈

（1）該實驗設置O屏的目的是________________________________________；

(2)呈現(xiàn)在P屏上的光的干涉圖樣應該是圖2中的________（填“甲”或“乙”）

1043.（a）（b）甲

5.（a）、（b）兩幅圖是由一束單色光分別通過兩個圓孔而形成的圖像，其中圖（a）是光的________（填“干涉”或“衍射”）圖

像。由此可以判斷出圖（a）所對應的圓孔的孔徑_______（填“大

于”或“小于”）圖（b）所對應的圓孔的孔徑。（10415）

6.如圖18所示，下部是在實驗室觀察光的干涉、衍射的實驗裝

置，上部是通過該裝置獲得的紅光雙縫干涉和單縫衍射圖樣，可以看出，干涉圖樣與衍射圖樣之間有許多共同點、和不同點，請通過比較各寫出其中的一點：

相同點：______________________________________；

不同點：________________________________________。

（都有明暗相間的條紋

衍射的中央條紋特別寬、特別亮，而干涉條紋寬度相等、亮度相等。）

7.（多項選擇題）雙縫干涉實驗的裝置如圖所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫S的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋，屏上O點距雙縫S1和S2的距離相等，P點是距O點最近的第一條亮條紋．如果將入射光換成其它色光，則下列說法中正確的是：

A．若將入射光換成紅光，則在O點將出現(xiàn)紅光的亮條紋．

B．若將入射光換成紫光，則在O點不可能出現(xiàn)紫光的亮條紋．

C．若將入射光換成紅光，則紅光的第一條亮條紋在P點的上方．

D．若將入射光換成紫光，則紫光的第一條亮條紋在P點的上方．

（10429）

圖案中央線光屏 雙縫 激光器 圖18

8.在雙縫干涉實驗中，分別用a、b兩束單色光照射同一雙縫，在距雙縫一定距離的光屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是單色光束a照射時形成的圖樣，圖乙是單色光束b照射時形成的圖樣，則（）

（A）它們在真空中的傳播速度相同

（B）若光束b照射某金屬恰能發(fā)生光電效應，則光束a照射該金屬

也能發(fā)生光電效應乙 甲

（C）若兩色光都能使某金屬發(fā)生光電效應，則光束a照射逸出的光

電子數(shù)量更多

（D）在相同條件下，光束a比光束b更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象

（10458）

9.如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.30×10-7m，屏

上P點距雙縫S1和S2的路程差為7.95×10-7m，則在這里出現(xiàn)的應是

(選填“明條紋”或“暗條紋”)現(xiàn)改用波長為6.30×10-7m的激光進行上

述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將(選填“變寬”、“變

窄”或“不變”).（江蘇10）

10.如圖所示，用導線將驗電器與潔凈鋅板連接，觸摸鋅板使驗電器指示

歸零，用紫外線照射鋅板，驗電器指針發(fā)生明顯偏轉，接著用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸鋅板，發(fā)現(xiàn)驗電器指針張角減小，此現(xiàn)象說明鋅板帶_________電（選填“正”或“負”）；若改用紅外線重復以上實驗，結果發(fā)現(xiàn)驗電器指針根本不會偏轉，說明金屬鋅的極限頻率_________紅外線的頻率（選填“大于”或“小于”）。

11.用如圖所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象，圖（a）是點燃的酒精燈（在燈芯上灑

些鹽），圖（b）是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬線圈，將金屬線圈在其所在的平面內緩慢旋轉，觀察到的現(xiàn)象是（）

（A）當金屬線圈旋轉30?時，干涉條紋同方向旋轉30?

（B）當金屬線圈旋轉45?時，干涉條紋同方向旋轉90?

（C）當金屬線圈旋轉60?時，干涉條紋同方向旋轉30?

（D）干涉條紋保持不變

（a）（b）

12.部分電磁波的大致波長范圍如圖所示．若要利用縫寬與手指寬度相當?shù)目p獲得明顯的衍射現(xiàn)象，可選用___________波段的電磁波，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（0

5上）

13.（1）如圖所示利用激光完成“雙縫干涉”實驗，雙縫的作用是______________，觀察到的現(xiàn)象是_________________________。

（2）（單選）在“雙縫干涉”實驗中，在光屏處放上照相底片，減弱光的強度，使光子只能一個一個地通過狹縫。實驗結果表明：如果曝光時間不太長，底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點跡；如果曝光時間足夠長，底片上就會出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋。對該實驗現(xiàn)象的解釋正確的是（）（0942）

A． 曝光時間不長時，到達光屏光的光能太少，條紋看不清楚，故出現(xiàn)不規(guī)則的點跡；

B． 單個光子的行為表現(xiàn)出粒子性，沒有確定的軌道，故出現(xiàn)不規(guī)則的點跡；

C．大量光子的行為表現(xiàn)出粒子性，所以會出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋；

D． 干涉條紋中亮條紋處表示有光子到達，暗條紋處表示沒有光子到達。

14.如圖所示為“觀察光的干涉現(xiàn)象”實驗的裝置。關于該實驗的現(xiàn)象，下列描述正確的是（）

（A）用某單色光實驗，光屏上中央條紋最亮、最寬，兩側條紋對稱地逐漸變

暗、變窄

（B）用某單色光實驗，保持雙縫間距不變，光屏到雙縫距離越大，屏上條紋的間距就越大

（C）用某單色光實驗，保持光屏到縫的距離不變，雙縫間距越小，屏上條紋的間距就越小

（D）保持雙縫間距和光屏到雙縫的距離不變的情況下，用紫光實驗得到的條紋間距小于紅光實驗得到的條紋間距（09413）

16.光電管是應用光電效應的原理制成的光電元件。如圖所示，當一束單

色光照射光電管時，靈敏電流計G中無電流通過，這可能是因為：

（）

A、照射時間太短

C、光的波長太短B、光的強度太小 D、光的頻率太低（09416）

15.某同學以線狀白熾燈為光源，利用狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象后，總結出以下幾點： a．若狹縫與燈絲平行，衍射條紋與狹縫平行

b．若狹縫與燈絲垂直，衍射條紋與狹縫垂直

c．衍射條紋的疏密程度與狹縫寬度有關

d．衍射條紋的間距與光的波長無關

以上幾點中，你認為正確的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（09422）

16.如圖所示是用激光器、縫間距可調節(jié)的雙縫屏、光屏等器材研究光的干涉現(xiàn)象的裝置．

（1）實驗中用激光通過雙縫，其目的是()

光屏A．單色光容易發(fā)生光的干涉

B．激光的能量強，容易發(fā)生光的干涉

C．產(chǎn)生頻率相同的兩束光

D．產(chǎn)生頻率之差恒定的兩束光

（2）在本實驗中為了增大光屏上干涉條紋的間距，可以激光器d雙縫屏?S

采用其它條件不變只調節(jié)雙縫間隙△s的方法，應使得△s __________(填“增大”或“縮小”)；

（3）在實驗中，如果將紅光換為黃光后通過同一雙縫裝置，會發(fā)現(xiàn)光屏上干涉條紋的間距變小的現(xiàn)象，根據(jù)干涉理論中關于“在d與△s相同的情況下，條紋間距與________________________________”的結論，可以說明紅光的波長比黃光的波長_______(填“長”、“短”)．（09428）

17.從人類第一次使用光來驅趕自然界的黑暗以來，許多研究物理科學的巨匠都懷著極大的興趣去研究光，研究光是什么。牛頓認為光具有粒子的性質，惠更斯提出光的波動說，請你按人類對光的認識過程進行排序____________。

A．愛因斯坦提出光子說

B．托馬斯·揚在實驗中成功地觀察到光的干涉現(xiàn)象

C．麥克斯韋根據(jù)他的電磁理論提出光是電磁波

D．倫琴發(fā)現(xiàn)X射線

光究竟是什么?今天你的認識是_______________________________。（09435）

20.如圖所示，弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，與鋅板相連的驗電器的鋁箔有張角，則該實驗能證明

(1).弧光燈發(fā)出的光具有波動性

(2).鋅板上帶電

(3).光通過狹縫時發(fā)生了衍射

(4).微觀粒子具有波動性

A.(1)(2)(3)B.(3)(4)C.(1)(3)D.(2)(4)

（09440）

18.如圖所示，圖甲、圖乙是物理史上兩個著名實驗的示意圖，通過這兩個實驗人們對光的本性有了比較全面的認識：

單雙驗電器 縫縫圖甲 圖乙

（1）圖甲是英圖物理學家托馬斯·楊做的______________實驗的示意圖，該實驗是光的_________說的有力證據(jù)。

（2）圖乙是______________ 實驗的示意圖，該實驗是光的_________說的有力證據(jù)。

22.人類對光的本性認識的過程中先后進行了一系列實驗，如圖所示的四個示意圖所表示的實驗能說明光具有波動性的是：[

]

19、（4分）1919年盧瑟福通過如圖所示的實驗裝置，第一次完成了原子核的人工轉變，并由此發(fā)現(xiàn)，此核反應方程是

。24.如圖所示為盧瑟福?粒子散射實驗裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察?粒子在各個角度的散射情況。

（1）下列說法中正確的是（）

（A）在圖中的A、B兩位置分別進行觀察，相同時

間內觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多

（B）在圖中的B位置進行觀察，屏上觀察不到任何

閃光

（C）盧瑟福選用不同金屬箔片作為?粒子散射的靶，觀察到的實驗結果基本相似

（D）?粒子發(fā)生散射的主要原因是?粒子撞擊到金原子后產(chǎn)生的反彈

（2）盧瑟福根據(jù)該實驗的實驗結果提出了_______________模型。

第二篇：光的干涉教案

光的干涉

【教學目標】

1、知識與技能：

（1）在學生已有幾何光學知識的基礎上引導學生回顧人類對光的本性的認識發(fā)展過程（2）在復習機械波干涉的基礎上使學生了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實驗的設計原理。

（3）使學生掌握在雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件，并了解其有關計算，明確可以利用雙縫干涉的關系測定光波的波長。

（4）通過干涉實驗使學生對光的干涉現(xiàn)象加深認識。

2、過程與方法

在教學的主要設置了兩個探究的問題

（1）在機械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識基礎上，學生通過自主學習掌握光的干涉條件，在雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件。

（2）小組合作學習探究相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距與什么因素有關。

3、情感態(tài)度價值觀

培養(yǎng)學生合作的精神、團隊的意識和集體的觀念，培養(yǎng)學生循著科學家足跡自主探究科學知識的能力，從而真正實現(xiàn)使每個學生都得到發(fā)展的目標。

【教學重點】

（1）使學生知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件，掌握干涉圖樣的特征。（2）理解雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的條件

（3）理解相鄰的亮條紋（或暗條紋）的間距，并能應用這一規(guī)律解決實際問題 【教學難點】

(1)對雙縫干涉圖樣中亮條紋和暗條紋產(chǎn)生原因的正確理解(2)理解影響雙縫干涉圖樣中相鄰亮條紋(或暗條紋)間距的因素 【教學方法】 類比、實驗、分組探究 【教學工具】

PPT課件、玩具激光光源、光柵（雙縫）【教學過程】 課題引入：

問一：在日常生活中，我們見到許多光學的現(xiàn)象，這些自然現(xiàn)象是如何形成的？ 圖片展示：如光的直線傳播、彩虹、“海市蜃樓”

引入：自然界中的光現(xiàn)象如此豐富多彩，人們不禁要問光的本質到底是什么？ 新課教學：

一、兩大學說之爭：

在17世紀以牛頓為代表的一派認為：“光是一種物質微粒，在均勻的介質中以一定的速度傳播”

以惠更斯為代表的一派認為：“光是在空間傳播的某種波” 學生討論：你贊同誰的觀點？并說一說贊同的原因。

二、光的干涉：

（一）假設：光是一種波，則必然會觀察到波的特有現(xiàn)象。學生回顧：機械波的特有現(xiàn)象——干涉

引導：只要能看到光的干涉現(xiàn)象，就能說明光具有波性

（二）實驗探究：

1、我們怎樣才能使兩列光相遇時發(fā)生干涉現(xiàn)象？ 演示：兩個單獨的激光光源相遇

設問：為什么看不到干涉現(xiàn)象？產(chǎn)生干涉現(xiàn)象必須有什么條件？

學史介紹：實際上很難找到兩個能相互干涉的光源，一直到1801年英國物理學家托馬斯·楊在實驗室里成功的觀察到了光的干涉。

2、托馬斯·楊雙縫干涉實驗介紹：

介紹實驗裝置，在擋板上開兩條很窄的狹縫，當一束單色光投射到擋板時，兩條狹縫相當于兩個完全相同的光源——相干光源。

光的干涉條件：相干光源

3、演示實驗：雙縫干涉實驗

思考：光通過雙縫后墻上出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？這又說明了什么？ 師生小結：光具有波動性

引導學生參閱課本彩圖中的雙縫干涉圖樣 小組討論：光的干涉圖樣有什么特征？

得出實驗現(xiàn)象：中央亮條紋、明暗相間、間距相等的條紋 設問(現(xiàn)象解釋)：你該如何解釋光屏上出現(xiàn)的亮條紋（暗條紋）？

光屏上何處出現(xiàn)亮條紋，何處出現(xiàn)暗條紋？即產(chǎn)生的條件是什么？ 小組討論：形成共識，派代表闡述原因。光屏上出現(xiàn)亮條紋（或暗條紋）的條件： 亮條紋：?s?2n??2?暗條紋：?s??2n?1??（n=0、1、2、3…）（n=0、1、2、3…）

引導學生參閱課本彩圖，比較三種干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距有什么區(qū)別。過渡：干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距Δx到底與哪些因素有關？

4、分組探究：

猜想：影響干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距Δx的因素 探究方法：控制變量法、歸納法

（1）利用現(xiàn)有實驗資料探究：其他條件不變，雙縫間距d減小，Δx如何改變。學生參閱課本彩圖，通過對比分析得出結論。

（2）實驗方法和數(shù)學方法：其他條件不變，雙縫與屏的距離L增大，△X如何變化？ 實驗演示，學生觀察現(xiàn)象。

多媒體輔助演示：用干涉圖樣從幾何角度可以定性說明L與△X的關系（3）學生自主探究：其他條件不變，波長λ增大，△X如何變化？ 探究工具：幾張干涉圖樣、直尺、兩種顏色的記號筆。

小組探究的結果：雙縫的間距d越小，屏到擋板間的距離L越大，光的波長λ越大

則相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距Δx越大。（4）理論證明： ?x?

（三）規(guī)律應用： 1測光的波長（1）小組討論：

你能否根據(jù)所學的知識，設計一測量某種可見光波長的方案？

（2）學生代表小結： 由?x?L? d雙縫的間距d，屏到擋板間的距離L，相鄰兩條亮條紋（或明條紋）的間距Δx。就能知道這種可見光的波長

（3）實例：雙縫的間距d=0.18mm，光屏到檔板的距離L=90cm，相鄰兩條亮條紋的間距Δx =3.50mm，則此單色光的波長為多少？

（4）各種色光的波長測定及介紹：（光的波長單位往往用納米）學生閱讀課本表格

小結：紅光波長最大，紫光波長最小。因此紅光的干涉條紋間距最大，紫光最小。Ld?可知：???x，只要測出： dL2、白光的干涉現(xiàn)象：

如果用白光做雙縫干涉實驗，在屏上會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 媒體展示 【復習鞏固】 師生回顧本節(jié)重點內容 【課后反思】

1、中央亮條紋為什么是白的來兩側的為彩色條紋？

2、兩側彩色條紋的分布有沒有規(guī)律？紅色在外還是紫色在外側？ 【板書設計】

光的干涉

1、干涉條件：相干光源

2、干涉圖樣：中央亮條紋、明暗相間、間距相等的條紋

3、圖樣分析：

（1）光屏上出現(xiàn)亮條紋（或暗條紋）的條件： 亮條紋：?s?2n? ?2?暗條紋：?s??2n?1??（n=0、1、2、3…）

2（2）相鄰的亮條紋（或暗條紋）的間距：?x?

4、應用：（1）測波長：??【教學反思】

本節(jié)課是一堂典型的探究式課堂教學，教學中體現(xiàn)了新課程學習的理念。教學中設置兩個探究點，學生在自主學習，合作學習，探究學習的過程中不僅掌握了知識，更重要的是學會了研究問題的方法。在學習的過程中興趣盎然，積極主動地參與到教學中，從而培養(yǎng)了學習物理的興趣。

不足是：由于上課時間和器材的限制，實驗探究未能讓學生主自主研究，而是通過演示替代，另外在學生觀察了光的干涉實驗后，未能進一步追問這一現(xiàn)象說明了什么？基礎差點的同學可能還不能自主地把現(xiàn)象和波動性聯(lián)系上。今后的教學中就進一步注意細節(jié)的把握，努力體現(xiàn)新課改理念，最大限度地增加課堂效益。（n=0、1、2、3…）

L? d（2）白光的雙縫干涉圖樣分析：明暗相間的彩色條紋 d?x L 4

第三篇：光的衍射教案

教學目標

（一）知識目標

1、知道幾何光學中所說的光沿直線傳播是一種近似．

2、知道光通過狹縫和圓孔的衍射現(xiàn)象．

3、知道觀察到明顯衍射的條件

（二）能力目標

了解單縫衍射、小孔衍射，并能用相關知識對生活中的有關現(xiàn)象進行解釋和分析．

（三）情感目標

1、讓學生知道科學研究必須重視理論的指導和實踐的勤奮作用；

2、必須有自信心和踏實勤奮的態(tài)度；

3、在學習中也要有好品質、好作風．

教學建議

有關光的衍射的教學建議

應該讓學生了解，光的直進，是幾何光學的基礎，光的衍射現(xiàn)象并沒有完全否定光的直進，而是指出了光的直進的適用范圍或者說它的局限性．

課本只要求學生初步了解光的衍射現(xiàn)象，不做理論討論，因此與機械波類比和觀察實驗現(xiàn)象是十分重要的．首先，要結合機械波的衍射，使學生明確光產(chǎn)生衍射的條件．

講光的衍射要配合演示實驗、要讓學生能區(qū)分干涉圖樣與衍射圖樣的區(qū)別．單色光干涉圖樣條紋等間距，衍射圖樣中間寬兩邊窄．

除了演示實驗外，要盡可能多地讓學生自己動手做實驗進行觀察．包括節(jié)后的小實驗2，以及觀察小孔衍射(在鋁箔或膠片上打出尺寸不同的小孔，以小電珠作光源，距光源1～2米，眼睛靠近小孔觀察光通過小孔的衍射花樣--彩色圓環(huán))．還可讓學生通過羽毛、紗巾觀看發(fā)光的燈絲(對見到的彩色花樣可不作解釋)等等，以補學生對這一現(xiàn)象的不熟悉和幫助學生理解．

在本節(jié)教材中提到泊松亮斑--泊松原以為這下子可以駁倒菲涅爾的波動理論了，事與愿違，菲涅爾和阿拉果接受了泊松的挑戰(zhàn)，用實驗驗證了這個理論結論，實驗卻成了波動理論極其精彩的實證，菲涅爾為此獲得了科學獎金(1819年)．這個科學小故事告訴我們，在科學研究上必須重視理論的指導作用和實踐的檢驗作用；作為科研工作者，必須有堅定的自信心和踏實勤奮的工作態(tài)度．今天的學習，在掌握知識的同時，也應培養(yǎng)自己這方面的好品 質、好作風．

關于演示實驗的教學建議

光的衍射實驗，可以將演示和學生實驗同時在一節(jié)課內完成

單縫衍射仍用激光演示儀．演示時可以再將雙縫干涉演示一下，讓學生從中對比干涉條紋等間距，衍射條紋中間寬、兩邊窄，然后讓學生用游標下尺觀察日光燈通過卡尺兩測腳形成的窄縫產(chǎn)生的衍涉條紋．實驗中要讓學生仔細觀察兩側腳間距從大到小逐漸變化．本實驗也可用線狀白熾燈使縫與燈絲平行，眼睛靠近狹縫可以觀察到狹縫兩側的彩色條紋．

教學設計示例

（－）引入新課

一、光的衍射現(xiàn)象

上節(jié)研究了光的干涉現(xiàn)象，說明光具有波動性．衍射現(xiàn)象也是波的主要特征之一，如果我們能通過實驗觀察到光的明顯的衍射現(xiàn)象，那么也就能更充分地說明光具有波動性．

（二）教學過程

所謂光的衍射現(xiàn)象，是當光在它傳播的方向上遇到障礙物或孔（其大小可以與光的波長相比或比光的波長小）時，光繞到障礙物陰影里去的現(xiàn)象．

演示：

下面我們用實驗進行觀察．

取一個不透光的屏，在它的中間裝上一個寬度可以調節(jié)的狹縫，用平行的單色光照射，在縫后適當距離處放一個像屏（如圖）．

我們看到，當縫比較寬時，在像屏上是一條幾乎與縫一樣寬的亮線，除了這一條光線外，像屏上出現(xiàn)了陰影．這時光可視為是沿直線傳播的．接著逐漸縮小縫的寬度，當縫調到很窄（縫寬與光波的波長相當時）在像屏的原陰影區(qū)內觀察到了明暗相間的條紋．

這實驗表明光在其前進的途中遇上大小相當于光的波長的障礙物或孔時，偏離了直線傳播方向，即光產(chǎn)生了衍射現(xiàn)象．上述衍射現(xiàn)象是通過單縫形成的，我們稱之為光的單縫衍射．

單色光的干涉與衍射都出現(xiàn)明暗相間的條紋，但圖案不同．干涉條紋是等間隔的，衍射條紋間隔不等．白光照射單縫時，可以在像屏上得到彩色條紋，它與雙縫干涉的彩色條紋也不同，中央一級是又亮又寬的白色條紋，兩邊是較窄較暗的彩色條紋．

用點光源來照射有較大圓孔AB的屏，在像屏 MN上出現(xiàn)一個光亮的圓，這說明光是沿直線傳播的．逐漸縮小孔的直徑，可以看到屏上的亮圓也逐漸減小．但是，圓孔縮到很小時，在像屏MN上原陰影區(qū)就形成一些明暗相間的圓環(huán)，這些圓環(huán)達到的范圍遠遠超過了光按直線傳播所能照到的范圍，這就是光通過小孔產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象．

光的衍射現(xiàn)象進一步證明了光具有波動性，對確定光的波動說的正確性起了重要作用．

關于這個問題，歷史上曾有過一段趣事．1818年，當法國物理學家菲漢耳提出光的波動理論時，著名數(shù)學家泊松根據(jù)菲涅耳的理論推算出：把一個不透光的小的圓盤狀物放在光束中，在距這個圓盤一定距離的像屏上，圓盤的陰影中心應當出現(xiàn)一個亮斑．人們從未看過和聽說過這種現(xiàn)象，因而認為這是荒謬的，所以泊松興高采烈地宣稱他駁倒了菲涅耳的波動理論，菲涅耳接受了這一挑戰(zhàn)，精心研究，“奇跡”終于出現(xiàn)了，實驗證明圓盤陰影中心確實有一個亮斑，這就是著名的泊松亮斑．

光沿直線傳播只是一個近似的規(guī)律：當光的波長比障礙物或孔的尺寸小得多時，可認為光是沿直線傳播的，當光的波長與障礙物或孔的尺寸可以相比擬時將產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象

提問：當光通過小孔或者狹縫時，在后面的光屏上會得到什么樣的圖案？

學生回答的基礎上老師總結．

當縫很大時——直線傳播（得到影）

當縫減小時——逐漸會出現(xiàn)小孔成像的現(xiàn)象

繼續(xù)減小縫的大小——會出現(xiàn)光的衍射現(xiàn)象．

探究活動

1、用游標卡尺觀察光的衍射現(xiàn)象．

2、考察光的衍射現(xiàn)象在人們的日常生活中的體現(xiàn)．

物理教案－光的衍射

第四篇：機械振動和機械波 波的衍射 波的干涉 教案

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http://www.tmdps.cn 機械振動和機械波·波的衍射 波的干涉·教案

一、教學目標

1．在物理知識方面的要求：

(1)知道什么是波的衍射現(xiàn)象和發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。

(2)知道波的干涉現(xiàn)象是特殊條件下的疊加現(xiàn)象；知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象；知道干涉現(xiàn)象的特點。

(3)知道衍射和干涉現(xiàn)象是波動特有的現(xiàn)象。2．通過觀察水波的干涉現(xiàn)象，認識衍射現(xiàn)象的特征。通過觀察波的獨立前進，波的疊加和水波的干涉現(xiàn)象，認識波的干涉條件及干涉現(xiàn)象的特征。

二、重點、難點分析

1．重點是波的衍射、波的疊加及發(fā)生波的干涉的條件。2．難點是對穩(wěn)定的波的干涉圖樣的理解。

三、教具

水槽演示儀，長條橡膠管，投影儀。

四、主要教學過程(一)引入新課

我們向平靜的湖面上投入一個小石子，可以看到石子激起的水波形成圓形的波紋，并向周圍傳播。當波紋遇到障礙物后會怎樣？如果同時投入兩個小石子，形成了兩列波，當它們相遇在一起時又會怎樣？本節(jié)課就要通過對現(xiàn)象的觀察，對以上現(xiàn)象進行初步解釋。

(二)教學過程設計

主要思想是：遵照教材的編寫意圖，按“觀察現(xiàn)象，歸納特征，而后得出結論”的大順序進行教學。觀察中注意引導，分析中注意啟發(fā)。

1．波的衍射(1)波的衍射現(xiàn)象

首先觀察水槽中水波的傳播：圓形的水波向外擴散，越來越大。

然后，在水槽中放入一個不大的障礙屏，觀察水波繞過障礙屏傳播的情況。由此給出波的衍射定義。波繞過障礙物的現(xiàn)象，叫做波的衍射。

再引導學生觀察：在水槽中放入一個有孔的障礙屏，水波通過孔后也會發(fā)生衍射現(xiàn)象。看教材中的插圖，解釋“繞過障礙物”的含義。(2)發(fā)生明顯波的衍射的條件

在前面觀察的基礎上，引導學生進行下面的觀察：①在不改變波源的條件下，將障礙屏的孔由較大逐漸變小。可以看到波的衍射現(xiàn)象越來越明顯。由此得出結論：障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯。②可能的話，在不改變障礙孔的條件下，使水波的波長逐漸變大或逐漸變小。可以看到，當波長越小時，波的衍射現(xiàn)象越明顯。由此指出：當障礙物的大小與波長相差不多時，波的衍射現(xiàn)象較明顯。

發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物或孔的大小比波長小，或者與波長相差不多。最后告訴學生：波的衍射現(xiàn)象是波所特有的現(xiàn)象。

在生活中，可遇到的波的衍射現(xiàn)象有：聲音傳播中的“隔墻有耳”現(xiàn)象；在房間中可以接受到收音機和電視信號，是電磁波的衍射現(xiàn)象。

2．波的干涉

觀察現(xiàn)象①：在水槽演示儀上有兩個振源的條件下，單獨使用其中的一個振源，水波按照該振源的振動方式向外傳播；再單獨使用另一個振源，水波按照該振源的振動方式向外傳播。現(xiàn)象的結論：每一個波源都按其自己的方式，在介質中產(chǎn)生振動，并能使介質將這種振動向外傳播。

觀察現(xiàn)象②：找兩個同學拉著一條長橡皮管，讓他們同時分別抖動一下橡皮管的端點，則會從兩端各產(chǎn)生

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http://www.tmdps.cn 一個波包向對方傳播。當兩個波包在中間相遇時，形狀發(fā)生變化，相遇后又各自傳播。現(xiàn)象的結論：波相遇時，發(fā)生疊加。以后仍按原來的方式傳播。

(1)波的疊加

在前面的現(xiàn)象的觀察的基礎上，向學生說明什么是波的疊加。

兩列波相遇時，在波的重疊區(qū)域，任何一個質點的總位移，都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。

結合圖1，解釋此結論。

解釋時可以這樣說：在介質中選一點P為研究對象，在某一時刻，當波源1的振動傳播到P點時，若恰好是波峰，則引起P點向上振動；同時，波源2的振動也傳播到了P點，若恰好也是波峰，則也會引起P點向上振動；這時，P點的振動就是兩個向上的振動的疊加，P點的振動被加強了。(當然，在某一時刻，當波源1的振動傳播到P點時，若恰好是波谷，則引起P點向下振動；同時，波源2的振動傳播到了P點時，若恰好也是波谷，則也會引起P點向下振動；這時，P點的振動就是兩個向下的振動的疊加，P點的振動還是被加強了。)用以上的分析，說明什么是振動被加強。

波源1經(jīng)過半周期后，傳播到P點的振動變?yōu)椴ü龋蜁筆點的振動向下，但此時波源2傳過來的振動不一定是波谷(因為兩波源的周期可能不同)，所以，此時P點的振動可能被減弱，也可能是被加強的。(讓學生來說明原因)提問：如果希望P點的振動總能被加強，應有什么條件？

提問：如果在介質中有另一質點Q，希望Q點的振動總能被減弱，應有什么條件？ 結論：波源1和波源2的周期應相同。(2)波的干涉

觀察現(xiàn)象③：水槽中的水波的干涉。對水波干涉圖樣的解釋中，特別要強調兩列水波的頻率是相同的，所以產(chǎn)生了在水面上有些點的振動加強，而另一些點的振動減弱的現(xiàn)象，加強和減弱的點的分布是穩(wěn)定的。

詳細解釋教材中給出的插圖，如圖2所示。在解釋和說明中，特別應強調的幾點是：①此圖是某時刻兩列波傳播的情況；②兩列波的頻率(波長)相等；③當兩列波的波峰在某點相遇時，這點的振動位移是正的最大值，過半周期后，這點就是波谷和波谷相遇，則這點的振動位移是負的最大值；④振動加強的點的振動總是加強的，振動減弱的點的振動總是減弱的。

在以上分析的基礎上，給出干涉的定義：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強和振動減弱的區(qū)域互相間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉，形成的圖樣叫做波的干涉圖樣。

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http://www.tmdps.cn 反復觀察水槽中的水波的干涉，分清哪些區(qū)域為振動加強的區(qū)域，哪些區(qū)域為振動減弱的區(qū)域。

最后應幫助學生分析清楚：介質中某點的振動加強，是指這個質點以較大的振幅振動；而某點的振動減弱，是指這個質點以較小的振幅振動，這與只有一個波源的振動在介質中傳播時，各質點均按此波源的振動方式振動是不同的。

(3)波的干涉與疊加的關系

有了前面的基礎，可以啟發(fā)學生說一說干涉與疊加的關系。幫助學生認識：干涉是一種特殊的疊加。任何兩列波都可以進行疊加，但只有兩列頻率相同的波的疊加，才有可能形成干涉。

最后指出：干涉是波特有的現(xiàn)象。(三)課堂小結

今天，我們學習了波特有的現(xiàn)象：波的衍射和波的干涉。請同學再表達一下：什么叫波的衍射？什么叫波的干涉？什么條件下可能發(fā)生波的干涉？

課后的任務是認真閱讀課本。

五、說明

教學中，教師應知道：(1)“障礙物或孔的大小比波長小，或者與波長相差不多”是產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，而不是產(chǎn)生衍射現(xiàn)象的條件。波遇到障礙物就會發(fā)生衍射，只是在上述的條件下可以明顯觀察到。(2)波的干涉的條件是：同一類的兩列波，頻率(波長)相同，相差恒定，在同一平面內振動。當它們發(fā)生疊加時，會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，由于課本中沒有提出相和相差的概念，并且只討論一維的振動情況，所以，教學中只強調“頻率相同”的條件就可以了。更多的時間，應放在認識干涉與一般疊加相比的特殊之處上。

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第五篇：光的干涉教學設計

篇一：光的干涉教學設計

《光的干涉》教案

【課題】光的干涉 【教學時間】1課時

【教學對象】高三年級學生

【教材】粵教版高中物理選修3-4第四章第4節(jié) 【教學內容分析】 1.教材的地位和作用

本節(jié)的主要內容是介紹光的屬性之一——光的干涉。光的干涉屬于近代物理知識，是學生進一步探究光的本性的基礎。同時通過建立相位和周期的聯(lián)系，光程差和相位差的聯(lián)系，可以培養(yǎng)學生將物理問題數(shù)學化，從數(shù)學公式中了解物理含義的能力。2.課程標準對本節(jié)的要求

觀察光的干涉現(xiàn)象。知道產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件。3.教材內容安排

本節(jié)從肥皂泡上的彩色條紋入手，介紹光的干涉現(xiàn)象，利用雙縫干涉現(xiàn)象，介紹光的干涉的特征，然后將光的干涉與機械波的干涉進行類比，介紹光產(chǎn)生干涉的條件和光產(chǎn)生干涉明條紋與暗條紋的公式，并將此公式應用于雙縫干涉，得出雙縫干涉現(xiàn)象中相鄰明（或暗）條紋之間的距離公式。最后呼應節(jié)首，利用光的干涉知識，分析肥皂泡彩色條紋的成因。4.教材的特點

第一、注重知識間的前后聯(lián)系和連貫。通過與機械波的干涉的類比，總結光產(chǎn)生干涉的條件及產(chǎn)生明暗條紋的條件。

第二、培養(yǎng)學生將物理問題數(shù)學化的能力。

第三、重視物理知識與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生從生活中的現(xiàn)象中尋找物理規(guī)律的興趣。5.對教材的處理

光的干涉現(xiàn)象在生活中并不常見，可以通過與學生常見的機械波的干涉現(xiàn)象進行比較與分析，加深學生理解。本節(jié)中的“光程差”往往不容易被學生理解，可以通過與“光的傳播路程”作比較，利用相位差的概念，將兩者聯(lián)系起來加以說明。通過學生討論后提出問題，并結合雙縫干涉實驗、薄膜干涉實驗，將抽象問題可視化，培養(yǎng)學生觀察分析的能力，提升學生學習物理的興趣。

【學生情況分析】 1.學生的興趣

學生具有強烈的好奇心和求知欲，對觀察演示實驗及動手操作具有極大的興趣。2.學生的知識基礎

學生已經(jīng)學習過光學的一些基本知識，以及機械波的干涉的相關知識。學生在生活中缺乏對光的干涉現(xiàn)象的直觀經(jīng)驗，但是具有對水波、聲波等機械波干涉的經(jīng)驗與理論。

學生對于“光程差”不易理解，但對“光的傳播路程”和相位差有一定的理解。3.學生的認知特點

高三學生已有一定的自主構建新知識框架的能力，可以從已感知的機械波干涉現(xiàn)象與規(guī)律延伸至待認定的光是波的推想。

高三學生已有一定的物理學科方法，如觀察與分析實驗，假說方法，從現(xiàn)象中歸納規(guī)律等。具備了一定的分析問題、解決問題的能力，因此在本節(jié)中引導學生從實驗中發(fā)現(xiàn)問題，找出其解決方法，以理解光的干涉的條件。

【教學目標】 1.知識與技能

（1）了解光的干涉及特點。（2）知道光產(chǎn)生干涉的條件。

（3）會分析薄膜上的干涉條紋及其特點。2.過程與方法

（1）通過光的干涉與機械波的干涉的比較，學會比較分析的方法。（2）通過對光的干涉條件的數(shù)學表達式的理解，學會將物理問題數(shù)學化，尋求數(shù)學問題的物理意義的方法。

（3）培養(yǎng)將所學知識應用于實踐的能力。3.情感態(tài)度與價值觀 通過利用光的干涉公式分析薄膜的實例，讓學生學會關心生活中的問題，并應用所學的知識去解決。

【教學重難點】 1.教學重點

了解光的干涉及特點，知道光產(chǎn)生干涉的條件。2.教學難點

理解“光程差”的概念，用波動理論解釋光產(chǎn)生明暗條紋的原理。【教學策略設計】 1.教學組織形式

新課程提倡以自主、合作、探究的教學組織形式來進行課堂教學，本節(jié)課采用討論交流的形式，充分調動學生在物理課堂中的主動性，培養(yǎng)學生的合作意識。通過課堂演示實驗與學生動手實驗相結合，貫穿探究的思想，讓學生體驗科學家探索科學的樂趣與經(jīng)歷。2.教學方法（1）討論法

在教師的指導下，學生以小組為單位，圍繞光的干涉特點、光產(chǎn)生干涉的條件等中心問題各抒己見，以培養(yǎng)合作精神，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習的獨立性。

（2）探究法 教師創(chuàng)設出情景，由學生主動發(fā)現(xiàn)并提出問題，并在教師的引導下集中于一或兩個問題進行共同討論。然后通過一系列觀察、測量、比較、分析等活動，收集與問題有關的信息資料，形成一個假說并提出解決問題的方案，最后對問題形成一個合理的解釋，得出結論或規(guī)律。探究法可以使學生更準確地認識客觀世界和科學的真實，培養(yǎng)和發(fā)展學生從事研究必要的探究能力，掌握科學的思維方法，有利于學生科學概念的形成，并能激發(fā)學生學習的興趣，培養(yǎng)良好的個性品質。

（3）演示法

教師在課堂上通過展示雙縫干涉實驗，讓學生通過觀察獲得光的干涉現(xiàn)象的感性認識。3.學法指導

“授人以魚，供一飯之需；授人以漁，則終身受用。”教法的實質是學法，教學過程實質上時學生的學習過程，教學設計實質是學生學習方法的設計。教學過程中學生的認知體驗、情感體驗以及道德體驗決定著教學的最終結果。首先，通過一個薄膜干涉的實驗引起學生興趣，并介紹“微粒說”與“波動說”的交鋒，激發(fā)學生的好奇心與求知欲。接著，通過演示雙縫干涉實驗，引導學生討論光的干涉現(xiàn)象和條件，解決本節(jié)的重點。再通過教師與學生交流討論光的干涉條紋特征，用波動理論解釋明暗條紋形成的原理。然后由學生動手實驗，自制雙縫觀察光的干涉現(xiàn)象，并嘗試觀察和解釋復色光源的干涉。最后，由學生討論分析薄膜干涉的成因及光的干涉在生活中的應用。4.教學媒體設計 【教學流程圖】

篇二：光的干涉教案

光的干涉

【教學目標】

1、知識與技能：

（1）在學生已有幾何光學知識的基礎上引導學生回顧人類對光的本性的認識發(fā)展過程

（2）在復習機械波干涉的基礎上使學生了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實驗的設計原理。

（3）使學生掌握在雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件，并了解其有關計算，明確可以利用雙縫干涉的關系測定光波的波長。

（4）通過干涉實驗使學生對光的干涉現(xiàn)象加深認識。

2、過程與方法

在教學的主要設置了兩 個探究的問題

（1）在機械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識基礎上，學生通過自主學習掌握光的干涉條件，在雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件。（2）小組合作學習探究相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距與什么因素有關。

3、情感態(tài)度價值觀

培養(yǎng)學生合作的精神、團隊的意識和集體的觀念，培養(yǎng)學生循著科學家足跡自主探究科學知識的能力，從而真正實現(xiàn)使每個學生都得到發(fā)展的目標。

【教學重點】

（1）使學生知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件，掌握干涉圖樣的特征。

（2）理解雙縫干涉實驗中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的條件

（3）理解相鄰的亮條紋（或暗條紋）的間距，并能應用這一規(guī)律解決實際問題

【教學難點】

(1)對雙縫干涉圖樣中亮條紋和暗條紋產(chǎn)生原因的正確理解(2)理解影響雙縫干涉圖樣中相鄰亮條紋(或暗條紋)間距的因素

【教學方法】

類比、實驗、分組探究

【教學工具】

ppt課件、玩具激光光源、光柵（雙縫）

【教學過程】

課題引入：

引入：自然界中的光現(xiàn)象如此豐富多彩，人們不禁要問光的本質到底是什么？ 新課教學：

一、兩大學說之爭：

在17世紀以牛頓為代表的一派認為：“光是一種物質微粒，在均勻的介質中以一定的速度傳播”

以惠更斯為代表的一派認為：“光是在空間傳播的某種波”

學生討論：你贊同誰的觀點？并說一說贊同的原因。

二、光的干涉：

（一）假設：光是一種波，則必然會觀察到波的特有現(xiàn)象。

學生回顧：機械波的特有現(xiàn)象——干涉

引導：只要能看到光的干涉現(xiàn)象，就能說明光具有波性

（二）實驗探究：

1、我們怎樣才能使兩列光相遇時發(fā)生干涉現(xiàn)象？

演示：兩個單獨的激光光源相遇

設問：為什么看不到干涉現(xiàn)象？產(chǎn)生干涉現(xiàn)象必須有什么條件？

學史介紹：實際上很難找到兩個能相互干涉的光源，一直到1801年英國物理學家托馬斯·楊在實驗室里成功的觀察到了光的干涉。

2、托馬斯·楊雙縫干涉實驗介紹：

介紹實驗裝置，在擋板上開兩條很窄的狹縫，當一束單色光投射到擋板時，兩條狹縫相當于兩個完全相同的光源——相干光源。

光的干涉條件：相干光源

3、演示實驗：雙縫干涉實驗

思考：光通過雙縫后墻上出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？這又說明了什么？

師生小結：光具有波動性

引導學生參閱課本彩圖中的雙縫干涉圖樣

小組討論：光的干涉圖樣有什么特征？

得出實驗現(xiàn)象：中央亮條紋、明暗相間、間距相等的條紋 設問(現(xiàn)象解釋)：你該如何解釋光屏上出現(xiàn)的亮條紋（暗條紋）？

光屏上何處出現(xiàn)亮條紋，何處出現(xiàn)暗條紋？即產(chǎn)生的條件是什么？

小組討論：形成共識，派代表闡述原因。

光屏上出現(xiàn)亮條紋（或暗條紋）的條件： 亮條紋：?s?2n?? 2?暗條紋：?s??2n?1??（n=0、1、2、3?）2（n=0、1、2、3?）引導學生參閱課本彩圖，比較三種干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距有什么區(qū)別。

過渡：干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距δx到底與哪些因素有關？

4、分組探究：

猜想：影響干涉圖樣相鄰亮條紋（或暗條紋）間距δx的因素

探究方法：控制變量法、歸納法

（1）利用現(xiàn)有實驗資料探究：其他條件不變，雙縫間距d減小，δx如何改變。學生參閱課本彩圖，通過對比分析得出結論。

（2）實驗方法和數(shù)學方法：其他條件不變，雙縫與屏的距離l增大，△x如何變化？ 實驗演示，學生觀察現(xiàn)象。

多媒體輔助演示：用干涉圖樣從幾何角度可以定性說明l與△x的關系

（3）學生自主探究：其他條件不變，波長λ增大，△x如何變化？

探究工具：幾張干涉圖樣、直尺、兩種顏色的記號筆。

小組探究的結果：雙縫的間距d越小，屏到擋板間的距離l越大，光的波長λ越大 則相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距δx越大。

（4）理論證明： ?x?

（三）規(guī)律應用： 1測光的波長

（1）小組討論：

你能否根據(jù)所學的知識，設計一測量某種可見光波長的方案？

（2）學生代表小結： 由?x?l? d 雙縫的間距d，屏到擋板間的距離l，相鄰兩條亮條紋（或明條紋）的間距δx。

就能知道這種可見光的波長

（3）實例：雙縫的間距d=0.18mm，光屏到檔板的距離l=90cm，相鄰兩條亮條紋的間距δx =3.50mm，則此單色光的波長為多少？

（4）各種色光的波長測定及介紹：（光的波長單位往往用納米）

學生閱讀課本表格

小結：紅光波長最大，紫光波長最小。因此紅光的干涉條紋間距最大，紫光最小。ld?可知：???x，只要測出： dl

2、白光的干涉現(xiàn)象：

如果用白光做雙縫干涉實驗，在屏上會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

媒體展示

【復習鞏固】

師生回顧本節(jié)重點內容

【課后反思】

1、中央亮條紋為什么是白的來兩側的為彩色條紋？

2、兩側彩色條紋的分布有沒有規(guī)律？紅色在外還是紫色在外側？

【板書設計】

光的干涉

1、干涉條件：相干光源

2、干涉圖樣：中央亮條紋、明暗相間、間距相等的條紋

3、圖樣分析：

（1）光屏上出現(xiàn)亮條紋（或暗條紋）的條件： 亮條紋：?s?2n? ?2?暗條紋：?s??2n?1??（n=0、1、2、3?）2（2）相鄰的亮條紋（或暗條紋）的間距：?x?

4、應用：

（1）測波長：?? 【教學反思】

本節(jié)課是一堂典型的探究式課堂教學，教學中體現(xiàn)了新課程學習的理念。教學中設置兩個探究點，學生在自主學習，合作學習，探究學習的過程中不僅掌握了知識，更重要的是學會了研究問題的方法。在學習的過程中興趣盎然，積極主動地參與到教學中，從而培養(yǎng)了學習物理的興趣。

不足是：由于上課時間和器材的限制，實驗探究未能讓學生主自主研究，而是通過演示替代，另外在學生觀察了光的干涉實驗后，未能進一步追問這一現(xiàn)象說明了什么？基礎差點的同學可能還不能自主地把現(xiàn)象和波動性聯(lián)系上。今后的教學中就進一步注意細節(jié)的把握，努力體現(xiàn)新課改理念，最大限度地增加課堂效益。（n=0、1、2、3?）l? d（2）白光的雙縫干涉圖樣分析：明暗相間的彩色條紋 d?x l 篇三：《光的干涉》教學設計

第二十章 光的波動性

府谷中學 任彥霞

【教材分析】：

光學現(xiàn)象是與人類的生產(chǎn)和日常生活密切相關的．人類在對光學現(xiàn)象、規(guī)律的研究的同時，也開始了對光本性的探究．到了17世紀，人類對光的本性的認識逐漸形成了兩種學說．

（一）光的微粒說

一般，人們都認為牛頓是微粒說的代表，牛頓于1675年曾提出：“光是一群難以想象的細微而迅速運動的大小不同的粒子”，這些粒子被發(fā)光體“一個接一個地發(fā)射出來”．用這樣的觀點，解釋光的直進性、影的形成等現(xiàn)象是十分方便的．

在解釋光的反射現(xiàn)象時，同樣十分簡便．當光射到兩種介質的界面時，要發(fā)生反射．在解釋反射現(xiàn)象時，只要假設光的微粒在與介質作用時，其相互作用，使微粒的速度的豎直分量方向變化，但大小不變；水平分量的大小和方向均不發(fā)生變化（因為在這一方向上沒有相互作用），就可以準確地得出光在反射時，反射角等于入射角這一與實驗事實吻合的結論．

（二）光的波動說

關于光的本性，當時還存在另一種觀點，即光的波動說．認為光是某種振動，以波的形式向四周傳播，其代表人物是荷蘭物理學家惠更斯．他認為，光是由發(fā)光體的微小粒子的振動在彌漫于一切地方的“以太”介質中傳播過程，而不是像微粒說所設想的像子彈和箭那樣的運動．

當然，光的波動說在解釋光的直進性時，會在不透明物體后留下清晰的影子等問題也遇到困難．

可見，光的微粒說和波動說在解釋光學現(xiàn)象時，都各有成功的一面，但都不能完滿地解釋當時所了解的各種光學現(xiàn)象．

在其后的100多年中，主要由于牛頓的崇高地位及聲望，因而微粒說一直占主導地位，波動說發(fā)展很緩慢．人類對光本性的認識，還期待新的現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)．直到19世紀初，人們發(fā)現(xiàn)了光的干涉現(xiàn)象，進一步研究了光的衍射現(xiàn)象．干涉和衍射是波動的重要特征，從而光的波動說得到迅速發(fā)展．人類對光的本性的認識達到一個新的階段． 人類對光的本性的認識和研究經(jīng)歷了一個十分漫長的過程，這一過程也是辯證發(fā)展的過程．根據(jù)事實建立學說，發(fā)展學說，或是決定學說的取舍，發(fā)現(xiàn)新的事實，再建立新的學說．人類就是這樣通過光的行為，經(jīng)過分析和研究，逐漸認識光的本性的．這一章我們學習光的波動性。

第一節(jié)光的干涉

【教學目標】

一、知識目標

1.認識光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象的條件． 2.理解光的干涉條紋形成原理，認識干涉條紋的特征．

3.知道不同色光在相同條件下發(fā)生干涉時條紋間距不同的原因，知道不同的色光頻率不同． 4.理解薄膜干涉的原理并解釋一些干涉現(xiàn)象．

二、能力目標

通過觀察實驗現(xiàn)象，與以前學過的機械波的干涉進行類比，培養(yǎng)學生的自主學習的能力以及對問題的分析、推理能力．

三、情感目標

通過“揚氏雙縫干涉”實驗的學習，滲透科學家認識事物的科學的物理思維方法．

【重點、難點分析】 1.光的干涉條件．

2.如何用波動說來說明明暗相間的干涉條紋，怎么會出現(xiàn)時間上是穩(wěn)定的，空間上存在著加強區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔，如何理解“加強”和“減弱”．

【教學用具】

激光干涉演示儀、cai課件．

【教學方法】

實驗探究法

【教學時間】：

【課時安排】：2課時

【教學過程】

第一課時

（一）新課引入

由機械波的干涉現(xiàn)象引入：首先用多媒體演示“水波干涉現(xiàn)象”，并向學生提出問題．

（1）這是什么現(xiàn)象？

（2）是否任何兩列波在傳播空間相遇都會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象？

讓學生回答，并讓學生描述穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的特征，指出干涉現(xiàn)象是兩列波在空間相遇疊加的一種情景；一切波都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象．要得到穩(wěn)定干涉現(xiàn)象需是兩列頻率相同、振動情況相同的波源．

（二）新課教學 1．雙縫干涉

（1）光的干涉現(xiàn)象——揚氏干涉實驗．

①介紹英國物理學家托馬斯·楊，如何認識光，且利用單孔雙縫使得一束光成了兩個振動情況總是相同的波源，稱為相干波源，這同機械波中提到的振源的振動步調相同的要求是一致的．——多媒體展示楊氏實驗，鼓勵學生在認識事物或遇到問題時，學習楊氏的科學態(tài)度，巧妙的思維方法．

②介紹實驗裝置——雙縫干涉儀．

說明雙縫很近0．1mm，強調雙縫s1、s2與單縫s的距離相等，所以兩單縫s1、s2處光的振動不僅頻率相同，而且振動情況總是相同．

③演示：

可以用激光源做雙縫干涉實驗，并使雙縫與屏幕的距離加大，這樣在屏幕上得到條紋間距離大，更為清晰的明暗相間的圖樣．

展示雙縫干涉圖樣，讓學生注意觀察圖樣，回答圖樣的特點：

a.明暗相間．b.亮紋間等距，暗紋間等距．c.兩縫s1、s2中垂線與屏幕相交位置是亮條紋——中央亮紋．

提出問題：為什么會出現(xiàn)這樣的圖樣？怎樣用波動理論進行解釋．

（2）運用波動理論進行分析．

師生共同分析：若光是一種波，平行光的光波會同時到達兩狹縫s1、s2，所以從兩狹縫s1、s2出來的光不但頻率相同，而且振動情況總是相同的，從此發(fā)出的光在屏上疊加時，若在某點是波峰與波峰（或波谷與波谷）相遇，光就加強；若是波峰與波谷相遇，就相互減弱，在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋。

設問：屏幕上出現(xiàn)亮紋、暗紋的條件是什么？ p1 p 在示意圖中，兩狹縫s1、s2發(fā)出來的光不但頻率相同，而且振動情況總是相同的，兩組半徑相同的同心圓表示s1和s2兩相干光源向外傳播的兩列波．實線表示波峰，虛線表示波谷．實線a0、a2、a＇2，a4、a＇4?為加強區(qū)域，虛線a1、a＇

1、a3、a＇3?為減弱區(qū)域．

小結：通過以上分析振動加強與消弱點的分布是相互間隔的而且是穩(wěn)定的，得到亮暗間隔的干并且由涉圖樣．

教師講解： s1、s2發(fā)出來的兩列波到達p點的路程又相同，所以這兩列波的波峰(或波谷)將同時到達p點,即光程差δ=0，這時兩列波總是波峰與波峰（或波谷與波谷）疊加，p點的光波得到加強，這里就出現(xiàn)了一個亮條紋；屏上p1點到s1、s2的距離不相等，若光程差等于半波長奇數(shù)倍，就是波峰與波谷相遇，相互減弱，于是這里出現(xiàn)暗條紋.(教師可引導學生繼續(xù)分析)總結規(guī)律：凡光程差等于波長整數(shù)倍的位置，產(chǎn)生亮條紋；凡光程差等于半波奇數(shù)倍的位置，產(chǎn)生暗條紋，即產(chǎn)生亮暗條紋條件表達式： 亮紋光程差δ=kλ（k=0，1，2?）．

典型例題——關于相干光的條件

兩只相同的燈泡發(fā)出的光束相遇()發(fā)生干涉現(xiàn)象？（填“能”或“不能”）分析與解答：只有兩列相干光相遇，才會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象一般光源發(fā)出的光．是大量原子躍遷時產(chǎn)生的，由不連續(xù)的波列組成，即使頻率相同，各波列振動的情況也是無規(guī)則地變化的，因此兩個獨立光源發(fā)出的光不是相干光，不會發(fā)生干涉現(xiàn)象

【針對性訓練】：

在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到彩色的干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片，另一縫前放一綠色濾光片，這時[ c ] a、只有紅色和綠色的干涉條紋，其他顏色的條紋消失

b、紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的干涉條紋依然存在 c、任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮 d、屏上無任何光亮

【思考與討論】：干涉條紋間距與哪些因素有關．（課本p24）

教師重做雙縫干涉實驗，讓學生注意實驗現(xiàn)象，并定性尋找規(guī)律．

①改變屏與縫之間的距離l——波長λ不變時l越大，亮紋間距（暗紋間距）越大．

②屏與縫之間距離l不變，用不同的單色光進行實驗——波長長的亮紋間距（暗紋間距）大。