2023高中物理光的干涉教案大全
只有兩列光波的頻率相同,相位差恒定,振動(dòng)方向一致的相干光源,才能產(chǎn)生光的干涉。接下來是小編為大家整理的2020高中物理光的干涉教案大全,希望大家喜歡!
2020高中物理光的干涉教案大全一
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)認(rèn)識(shí)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(shí)干涉條紋的特征;
(3)如何用波動(dòng)說來說明明暗相間的干涉條紋,怎么會(huì)出現(xiàn)時(shí)間上是穩(wěn)定的,空間上存 在著。
2、過程與方法
(1)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;
(2)通過觀察實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察、表述物理現(xiàn)象,概括其規(guī)律特征的能力,學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手的實(shí)踐能力。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
教學(xué)重點(diǎn):波的干涉條件,相干光源;如何用波動(dòng)說來說明明暗相間的干涉條紋,怎么會(huì)出現(xiàn)時(shí)間上是穩(wěn)定的,空間上存在著。
教學(xué)難點(diǎn):如何用波動(dòng)說來說明明暗相間的干涉條紋,怎么會(huì)出現(xiàn)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”。
1、從紅光到紫光頻率是如何變化的?頻率由誰決定?
(1)從紅光到紫光的頻率關(guān)系為: υ紫 > ……… > υ紅
(2)頻率由光源決定與傳播介質(zhì)無關(guān)。(由光源的發(fā)光方式?jīng)Q定)
2、在真空中,從紅光到紫光波長(zhǎng)是如何變化的?
3、任一單色光從真空進(jìn)入某一介質(zhì)時(shí),波 長(zhǎng)、光速、頻率各如何變化?
(1)當(dāng)光從真空進(jìn)入介質(zhì)或從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),頻率不發(fā)生變化。即光的的顏色不發(fā)生改變。
(2)當(dāng)光從真空進(jìn)入介質(zhì)后,傳播 速度將變小。當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)后,又如何判斷傳播速度的變化?
(3)當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)后,又如何判斷波長(zhǎng)的變化?
例1:已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨 界角為θ,則( )
該介質(zhì)對(duì)此單色光的折射率等于1/sinθ B.此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于csinθ倍(c是真空中的光速)
C.此單色光在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)是在真空中的波長(zhǎng)的sinθ倍
D.此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中頻率的1/sinθ倍
4、在同一介質(zhì)中,從紅光到紫光波長(zhǎng)、速度大小間的關(guān)系 如何?
(1)在同一種介質(zhì)中,頻率小的傳播速度大。
(2)在同一種介質(zhì)中,頻率小的波長(zhǎng)大(這一點(diǎn)與真空中的規(guī)律一樣)。
5、產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是什么?(
頻率相同、振動(dòng)方向相同、相差保持恒定)
6、日常生活中為何不易看到光的干涉現(xiàn)象?(
對(duì)機(jī)械波來說容易滿足相干條件,對(duì)光 來講就困難的多,這與光源的發(fā)光機(jī)理有關(guān),利用普通光源獲得相干光的方法是把一列光波設(shè)法分成兩部分進(jìn)行疊加發(fā)生干涉)
楊氏雙縫干涉圖樣的特點(diǎn)有那些?
2020高中物理光的干涉教案大全二
一、教學(xué)目標(biāo)
1.認(rèn)識(shí)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(shí)干涉條紋的特征.
3.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.
4.通過“揚(yáng)氏雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),滲透科學(xué)家認(rèn)識(shí)事物科學(xué)的物理思維方法.
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二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
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1.波的干涉條件,相干光源.
2.如何用波動(dòng)說來說明明暗相間的干涉條紋,怎么會(huì)出現(xiàn)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”.
3.培養(yǎng)學(xué)生觀察、表述、分析能力.
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三、教具
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1.演示水波干涉現(xiàn)象:頻率可調(diào)的兩個(gè)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(dòng)畫軟件.
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四、主要教學(xué)過程
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(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(huì)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(jì)
1.光的干涉現(xiàn)象——揚(yáng)氏干涉實(shí)驗(yàn).
(1)提出問題:光是否具有波動(dòng)性?如果有則會(huì)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(huì)得到什么現(xiàn)象呢?
演示 兩個(gè)通有同頻率交流電單絲燈泡(或蠟燭)作為兩個(gè)光源,移動(dòng)屏與它們之間的距離,屏幕上看不到明暗相間的現(xiàn)象.
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:兩個(gè)獨(dú)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(shí)事物不是一帆風(fēng)順的.實(shí)驗(yàn)的不成功是光無波動(dòng)性?還是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有錯(cuò)誤,沒有滿足相干條件?
(2)揚(yáng)氏實(shí)驗(yàn).
?、俳榻B英國物理學(xué)家托馬斯·揚(yáng).如何認(rèn)識(shí)光,如何獲得相干光源——展示揚(yáng)氏實(shí)驗(yàn)掛圖鼓勵(lì)學(xué)生在認(rèn)識(shí)事物或遇到問題時(shí),學(xué)習(xí)揚(yáng)氏的科學(xué)態(tài)度,巧妙的思維方法.
?、诮榻B實(shí)驗(yàn)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(dòng)不僅頻率相同,而且總是同相.
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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(shí)驗(yàn),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(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.
提出問題:為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的圖樣?怎樣用波動(dòng)理論進(jìn)行解釋.
2.運(yùn)用波動(dòng)理論進(jìn)行分析.
(1)演示兩列頻率相同、振動(dòng)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(shí)此點(diǎn)的振動(dòng)情況.
?、偃栽谀骋黄胶馕恢酶浇鶑?fù)振動(dòng),位移隨時(shí)間而改變.
?、趦闪胁ㄍ嗾穹兇?,說明此點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)了;兩列波反相振幅減小,說明此點(diǎn)振動(dòng)減弱了.
強(qiáng)調(diào)波形圖是各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻位移的包絡(luò)線,演示波在傳播時(shí),波峰波谷的移動(dòng)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.
2020高中物理光的干涉教案大全三
【教學(xué)目標(biāo)】1、了解光的認(rèn)識(shí)發(fā)展史
2、理解光的干涉的產(chǎn)生條件 【教學(xué)重點(diǎn)】光的干涉的產(chǎn)生條件 【教學(xué)難點(diǎn)】明、暗條紋的判定方法 主備教案 自備教案 【引入】前面我們討論了有關(guān)光的一些基本特性,可我們同學(xué)們可知道光到底是什么?物理學(xué)家對(duì)此著不同的爭(zhēng)論:
光的微粒說與波動(dòng)說
光的微粒說:認(rèn)為光是一種沿直線傳播的高速粒子流
eq oac(○,1) 代表人物:牛頓
eq oac(○,2) 能解釋的現(xiàn)象:光的直進(jìn)和光的反射
eq oac(○,3) 困難:在兩種介質(zhì)的分界面上會(huì)同時(shí)發(fā)生反射和折射;光的疊加等
光的波動(dòng)說:認(rèn)為光是某種振動(dòng)以撥的形式想周圍傳播
eq oac(○,1) 代表人物:惠更斯
eq oac(○,2) 能解釋的現(xiàn)象:在兩種介質(zhì)的分界面上會(huì)同時(shí)發(fā)生反射和折射,光的干涉和衍射
eq oac(○,3) 困難:影的形成、光電效應(yīng)等
光的干涉:
光的干涉現(xiàn)象:兩列頻率想同的光相遇是發(fā)生疊加,形成明、暗相間的條紋或者彩色條紋
干涉的條件:頻率相同,相差恒定
雙縫干涉實(shí)驗(yàn):(托馬斯.楊)
【實(shí)驗(yàn)裝置】
【實(shí)驗(yàn)規(guī)律】
eq oac(○,1) 令δ=r2-r1
當(dāng)δ=nλ(n=0、1、2、3……),P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋
當(dāng)δ=(2n+1)λ/2(n=0、1、2、3……),P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋
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