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1、2022年《光的干涉教案》教案WORD版
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能:
(1)在復(fù)習(xí)機(jī)械波干涉的基礎(chǔ)上使學(xué)生了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理。
(2)通過干涉實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象和干涉條紋的特征
(3)使學(xué)生掌握在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件。
2、過程與方法
(1)在機(jī)械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識(shí)基礎(chǔ)上,學(xué)生通過自主實(shí)驗(yàn)探究,小組合作學(xué)習(xí)探究掌握光的干涉條件,推理在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中形成亮條紋和暗條紋的原因及產(chǎn)生亮暗條紋的條件。
(2) 通過觀察實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力.
3、情感態(tài)度價(jià)值觀
(1)通過“楊氏雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)的學(xué)
2、習(xí),滲透科學(xué)家認(rèn)識(shí)事物的物理思維方法.
(2) 培養(yǎng)學(xué)生循著科學(xué)家足跡自主探究科學(xué)知識(shí)的能力,從而真正實(shí)現(xiàn)使每個(gè)學(xué)生都得到發(fā)展的目標(biāo)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
(1)使學(xué)生知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件,認(rèn)識(shí)干涉圖樣的特征。
(2)理解雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的條件
【教學(xué)難點(diǎn)】
對(duì)雙縫干涉圖樣中亮條紋和暗條紋產(chǎn)生原因的正確理解,如何用波動(dòng)說來說明明暗相間的干涉條紋,在時(shí)間上是穩(wěn)定的,空間上存在著加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔,如何理解“加強(qiáng)”和“減弱”.
【教學(xué)方法】
類比、實(shí)驗(yàn)、分組探究
【教學(xué)工具】
多媒體課件、激光光源、雙縫、紅、綠、藍(lán)、紫濾色片;激光干涉演示儀.
【教學(xué)過程】
3、
課題引入:
在日常生活中,我們見到許多光學(xué)的現(xiàn)象。
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(zhì)到底是什么?
新課教學(xué):
一、兩大學(xué)說之爭:
在17世紀(jì)以牛頓為代表的一派認(rèn)為:“光是一種物質(zhì)微粒,在均勻的介質(zhì)中以一定的速度傳播”
以惠更斯為代表的一派認(rèn)為:“光是在空間傳播的某種波”
二、光的干涉:
(一)假設(shè):光是一種波,則必然會(huì)觀察到波的特有現(xiàn)象。
波的特有現(xiàn)象有哪些?學(xué)生答:波的干涉和衍射
學(xué)生回顧:機(jī)械波的特有現(xiàn)象——干涉(學(xué)生完成學(xué)案上的知識(shí)回顧)
學(xué)生點(diǎn)評(píng)
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1.光的干涉現(xiàn)象
4、——揚(yáng)氏干涉實(shí)驗(yàn).
(1)引導(dǎo):只要我們能看到光的干涉現(xiàn)象,就能說明光具有波動(dòng)性。聲波發(fā)生干涉聽到有些地方強(qiáng),有些地方弱。光若發(fā)生干涉在屏幕上會(huì)看到什么現(xiàn)象?
學(xué)生回答:會(huì)看到有些地方亮有些地方暗
板書:光的干涉
(2)揚(yáng)氏實(shí)驗(yàn).
1801年英國物理學(xué)家托馬斯·揚(yáng)在實(shí)驗(yàn)室里成功的觀察到光的干涉現(xiàn)象。
請(qǐng)大家?guī)е鴮W(xué)案上的問題看課本,請(qǐng)學(xué)生回答學(xué)案上的問題。
請(qǐng)大家參照楊氏實(shí)驗(yàn)利用身邊的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
問:你們看到什么現(xiàn)象?
(3)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究:
學(xué)生回答圖樣的特點(diǎn):(1)明暗相間.(2)亮紋間等距,暗紋間等距.(3)兩縫S1、S2中垂線與屏幕相交位置是亮條紋——中央亮紋.
提
5、出問題:明暗相間的條紋說明了什么?
光在傳播的共同區(qū)域發(fā)生加強(qiáng)和減弱,光發(fā)生了干涉現(xiàn)象。
老師陳述:光發(fā)生干涉說明光是一種波。
既然光是一種波,我們就試著用波的理論來解釋為什么中央會(huì)出現(xiàn)亮條紋?
2.運(yùn)用波動(dòng)理論進(jìn)行分析.
由于S1和S2發(fā)出的兩列波到達(dá)P0點(diǎn)的路程一樣,所以這兩列波的波峰或波谷同時(shí)到達(dá)P0點(diǎn)。這兩列波總是波峰與波峰疊加、波谷與波谷疊加,他們?cè)邳c(diǎn)相互加強(qiáng),因此在P0這里出現(xiàn)了一個(gè)亮條紋。
過渡:該同學(xué)回答得很好,請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)研究其它亮條紋。
間隔一會(huì)兒,請(qǐng)學(xué)生回答研究方案。
.(2)屏幕上出現(xiàn)亮紋、暗紋的條件.
在示意圖中,S1和S2為一對(duì)相干光源,兩組半徑相
6、同的同心圓表示S1和S2兩相干光源向外傳播的兩列波.學(xué)生在圖上分析。
總結(jié)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(dá)式:
亮紋? 光程差δ=kλ(k=0,1,2…).
暗紋:光程差
3.用雙縫觀察白光的干涉圖樣.
讓學(xué)生猜測(cè)干涉圖樣,然后課后試驗(yàn)
(三)課堂小結(jié)
1.托馬斯·揚(yáng)在歷史上第一次解決了相干光源問題,成功做出了光的干涉實(shí)驗(yàn).光的干涉現(xiàn)象微粒說無法解釋,而波動(dòng)說可做出完善解釋,使人們認(rèn)識(shí)到光具有波動(dòng)性.
2.兩個(gè)相干光源發(fā)出的光在屏上某處疊加時(shí)如果同相,光就加強(qiáng),如果反相光就減弱,于是產(chǎn)生明暗條紋,其特征是在中央明紋兩側(cè)對(duì)稱地分布著明暗相間的各級(jí)干涉條紋,且相鄰明紋和相鄰暗條紋的間隔相等.
單色光:亮紋 光程差 δ=kλ(k=0,1,2…).
暗紋:光程差
3、復(fù)色光則出現(xiàn)彩色條紋。