高中物理光的干涉教案設(shè)計
光的干涉現(xiàn)象是波動獨有的特征,如果光真的是一種波,就必然會觀察到光的干涉現(xiàn)象。接下來是小編為大家整理的高中物理光的干涉教案設(shè)計,希望大家喜歡!
高中物理光的干涉教案設(shè)計一
一、教學(xué)目標(biāo)
1.認(rèn)識光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生光干涉的條件.
2.理解光的干涉條紋形成原理,認(rèn)識干涉條紋的特征.
3.通過觀察實驗,培養(yǎng)學(xué)生對物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力.
4.通過“揚氏雙縫干涉”實驗的學(xué)習(xí),滲透科學(xué)家認(rèn)識事物科學(xué)的物理思維方法.
二、重點、難點分析
1.波的干涉條件,相干光源.
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(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔,如何理解“加強(qiáng)”和“減弱”.
3.培養(yǎng)學(xué)生觀察、表述、分析能力.
三、教具
1.演示水波干涉現(xiàn)象:頻率可調(diào)的兩個波源,發(fā)波水槽,投影幻燈,屏幕.
2.演示光的干涉現(xiàn)象:直絲白熾燈泡;單縫;雙縫;紅、綠、藍(lán)、紫濾色片;光的干涉演示儀;激光干涉演示儀.
3.干涉圖樣示意掛圖,為分析干涉所做的幻燈片;或電腦及干涉現(xiàn)象示意的動畫軟件.
四、主要教學(xué)過程
(一)引入
由機(jī)械波的干涉現(xiàn)象引入:首先演示“水波干涉現(xiàn)象”,并向?qū)W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(xué)生回答,讓學(xué)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)象需是相干波源.
(二)教學(xué)過程設(shè)計
1.光的干涉現(xiàn)象——揚氏干涉實驗.
(1)提出問題:光是否具有波動性?如果有則會有光的干涉現(xiàn)象,觀察光的干涉現(xiàn)象可以用屏幕,在屏幕上會得到什么現(xiàn)象呢?
演示 兩個通有同頻率交流電單絲燈泡(或蠟燭)作為兩個光源,移動屏與它們之間的距離,屏幕上看不到明暗相間的現(xiàn)象.
實驗結(jié)果表明:兩個獨立熱光源的光波相遇得不到干涉現(xiàn)象.說明光的復(fù)雜性.認(rèn)識事物不是一帆風(fēng)順的.實驗的不成功是光無波動性?還是實驗設(shè)計有錯誤,沒有滿足相干條件?
(2)揚氏實驗.
?、俳榻B英國物理學(xué)家托馬斯·揚.如何認(rèn)識光,如何獲得相干光源——展示揚氏實驗掛圖鼓勵學(xué)生在認(rèn)識事物或遇到問題時,學(xué)習(xí)揚氏的科學(xué)態(tài)度,巧妙的思維方法.
?、诮榻B實驗裝置——雙縫干涉儀.
說明雙縫很近0.1mm,強(qiáng)調(diào)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,而且總是同相.
?、垩菔荆?/p>
先用加濾色片后單色光紅光進(jìn)行演示,然后改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,更為清晰的明暗相同的圖樣.
展示雙縫干涉圖樣,讓學(xué)生注意觀察圖樣,回答圖樣的特點:(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.
提出問題:為什么會出現(xiàn)這樣的圖樣?怎樣用波動理論進(jìn)行解釋.
2.運用波動理論進(jìn)行分析.
(1)演示兩列頻率相同、振動方向相同兩列波在一直線上疊加的情景.
用做好的幻燈片用投影幻燈進(jìn)行演示;或用編制好的軟件在電腦上進(jìn)行演示.
注意分析兩列波傳播經(jīng)同一位置時此點的振動情況.
①仍在某一平衡位置附近往復(fù)振動,位移隨時間而改變.
②兩列波同相振幅變大,說明此點振動加強(qiáng)了;兩列波反相振幅減小,說明此點振動減弱了.
強(qiáng)調(diào)波形圖是各個質(zhì)點在同一時刻位移的包絡(luò)線,演示波在傳播時,波峰波谷的移動情況.
(2)演示一列波由近及遠(yuǎn)波峰、波谷示意圖,演示兩列頻率相同,同相波由近及遠(yuǎn)波峰、波谷的示意圖.
操作:
波峰、波谷行進(jìn)位置.
高中物理光的干涉教案設(shè)計二
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.認(rèn)識光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生光干涉的條件.
2.理解光的干涉條紋形成原理,認(rèn)識干涉條紋的特征.
3.通過觀察實驗,培養(yǎng)學(xué)生對物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力.
4.通過“揚氏雙縫干涉”實驗的學(xué)習(xí),滲透科學(xué)家認(rèn)識事物科學(xué)的物理思維方法.
二、重點、難點分析
1.波的干涉條件,相干光源.
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(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔,如何理解“加強(qiáng)”和“減弱”.
3.培養(yǎng)學(xué)生觀察、表述、分析能力.
三、教具
1.演示水波干涉現(xiàn)象:頻率可調(diào)的兩個波源,發(fā)波水槽,投影幻燈,屏幕.
2.演示光的干涉現(xiàn)象:直絲白熾燈泡;單縫;雙縫;紅、綠、藍(lán)、紫濾色片;光的干涉演示儀;激光干涉演示儀.
3.干涉圖樣示意掛圖,為分析干涉所做的幻燈片;或電腦及干涉現(xiàn)象示意的動畫軟件.
四、主要教學(xué)過程
(一)引入
由機(jī)械波的干涉現(xiàn)象引入:首先演示“水波干涉現(xiàn)象”,并向?qū)W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(xué)生回答,讓學(xué)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)象需是相干波源.
(二)教學(xué)過程設(shè)計
1.光的干涉現(xiàn)象——揚氏干涉實驗.
(1)提出問題:光是否具有波動性?如果有則會有光的干涉現(xiàn)象,觀察光的干涉現(xiàn)象可以用屏幕,在屏幕上會得到什么現(xiàn)象呢?
演示兩個通有同頻率交流電單絲燈泡(或蠟燭)作為兩個光源,移動屏與它們之間的距離,屏幕上看不到明暗相間的現(xiàn)象.
實驗結(jié)果表明:兩個獨立熱光源的光波相遇得不到干涉現(xiàn)象.說明光的復(fù)雜性.認(rèn)識事物不是一帆風(fēng)順的.實驗的不成功是光無波動性?還是實驗設(shè)計有錯誤,沒有滿足相干條件?
(2)楊氏實驗.
?、俳榻B英國物理學(xué)家托馬斯·楊.如何認(rèn)識光,如何獲得相干光源——展示楊氏實驗掛圖鼓勵學(xué)生在認(rèn)識事物或遇到問題時,學(xué)習(xí)楊氏的科學(xué)態(tài)度,巧妙的思維方法.
?、诮榻B實驗裝置——雙縫干涉儀.
說明雙縫很近0.1mm,強(qiáng)調(diào)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,而且總是同相.
?、垩菔荆?/p>
先用加濾色片后單色光紅光進(jìn)行演示,然后改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,更為清晰的明暗相同的圖樣.
展示雙縫干涉圖樣,讓學(xué)生注意觀察圖樣,回答圖樣的特點:(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.
提出問題:為什么會出現(xiàn)這樣的圖樣?怎樣用波動理論進(jìn)行解釋.
2.運用波動理論進(jìn)行分析.
(1)演示兩列頻率相同、振動方向相同兩列波在一直線上疊加的情景.
用做好的幻燈片用投影幻燈進(jìn)行演示;或用編制好的軟件在電腦上進(jìn)行演示.
注意分析兩列波傳播經(jīng)同一位置時此點的振動情況.
①仍在某一平衡位置附近往復(fù)振動,位移隨時間而改變.
?、趦闪胁ㄍ嗾穹兇?,說明此點振動加強(qiáng)了;兩列波反相振幅減小,說明此點振動減弱了.
強(qiáng)調(diào)波形圖是各個質(zhì)點在同一時刻位移的包絡(luò)線,演示波在傳播時,波峰波谷的移動情況.
(2)演示一列波由近及遠(yuǎn)波峰、波谷示意圖,演示兩列頻率相同,同相波由近及遠(yuǎn)波峰、波谷的示意圖.
操作:
波谷行進(jìn)的位置;然后再演示兩列波S1、S2獨立傳播每隔
高中物理光的干涉教案設(shè)計三
13.3光的干涉
物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面構(gòu)成。
一、教學(xué)目標(biāo)
1.認(rèn)識光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生光干涉的條件.
2.理解光的干涉條紋形成原理,認(rèn)識干涉條紋的特征.
3.通過觀察實驗,培養(yǎng)學(xué)生對物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力.
4.通過“揚氏雙縫干涉”實驗的學(xué)習(xí),滲透科學(xué)家認(rèn)識事物科學(xué)的物理思維方法.
二、重點、難點分析
1.波的干涉條件,相干光源.
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(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔,如何理解“加強(qiáng)”和“減弱”.
3.培養(yǎng)學(xué)生觀察、表述、分析能力.
三、教具
1.演示水波干涉現(xiàn)象:頻率可調(diào)的兩個波源,發(fā)波水槽,投影幻燈,屏幕.
2.演示光的干涉現(xiàn)象:直絲白熾燈泡;單縫;雙縫;紅、綠、藍(lán)、紫濾色片;光的干涉演示儀;激光干涉演示儀.
3.干涉圖樣示意掛圖,為分析干涉所做的幻燈片;或電腦及干涉現(xiàn)象示意的動畫軟件.
四、主要教學(xué)過程
(一)引入
由機(jī)械波的干涉現(xiàn)象引入:首先演示“水波干涉現(xiàn)象”,并向?qū)W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(xué)生回答,讓學(xué)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)象需是相干波源.
(二)教學(xué)過程設(shè)計
新課教學(xué):
雙縫干涉
1.什么是雙縫干涉:平行的單色光照射到相距很近的雙狹縫上,在狹縫后的光屏上出現(xiàn)亮暗相間條紋的現(xiàn)象叫做雙縫干涉現(xiàn)象。
問題:在什么樣的條件下才能在屏幕上形成亮暗相間的條紋呢?根據(jù)波的疊加原理,可知:在同一種介質(zhì)中傳播的兩列波,當(dāng)兩個波源的頻率相同,振動狀態(tài)完全相同或有恒定的相位差時,就會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。
2.形成光波干涉的條件
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