光的干涉物理教案

　　教學目標

　　（一）知識目標

　　1、知道光的干涉現象，瞭解相干條件，知道光的雙縫干涉現象是如何產生的以及產生明暗條紋間距與波長的關係；

　　2、知道薄膜干涉是如何產生的，瞭解薄膜干涉的現象及技術上的應用。

　　（二）能力目標

　　透過觀察實驗現象，與以前學過的機械波的干涉進行類比，培養學生的自主學習的能力以及對問題的分析、推理能力。

　　教學建議

　　光的干涉是本章的重點之一．講解前先引導學生回憶機械波的有關內容．

　　在光的干涉的教學中，一個值得注意的問題是相干條件的講述（有關內容可以參見擴充套件資料）．相對於機械波--比較容易的獲得連續振動的波源、滿足相干波的條件，兩個獨立光源發出的光，即使是頻率相同的單色光(實際上嚴格的單色光並不存在)，也不能保持恆定的相差．考慮到學生的知識基礎和接受水平，講解中可以不提出相干光的概念，只強調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，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．

　　做好演示實驗．讓學生透過觀察白光的雙縫干涉和單色光的雙縫干涉加深知識的理解．

　　雙縫干涉的教學雖不要求定量討論，但是在講條紋間距與波長的關係時，要讓學生知道公式中每一項的意義，配合彩圖讓學生將白光、單色光的干涉圖樣的特點記住．並要知道不同色光具有不同的頻率，光的頻率只由光源決定而與介質無關．在狹縫間的距離和狹縫與屏間的距離不變的條件下，單色光產生的干涉條紋間距跟光的波長成正比，這個關係是應該讓學生知道的．知道了這一點，學生才能理解不同色光具有不同的頻率和波長．

　　薄膜干涉的教學，可以結合實驗、演示來進行，只要求學生初步認識這種現象，不必做進一步的分析．除了肥皂膜的干涉外，兩片玻璃之間的空氣膜的干涉、浮在水面上的油膜的干涉，都可以讓學生觀察．如果有牛頓環的實驗裝置，也可以讓學生觀察．

　　關於光的干涉在技術上的應用，教材中舉了用干涉法檢查平面和增透膜的例子．對此只要求學生初步瞭解其原理，可不再補充．

　　關於演示實驗的教學建議

　　（1）演示實驗可以用鐳射光學演示儀、實驗時使鐳射束的行進方向正對學生的觀察方向，用毛玻璃屏接收干涉條紋．讓光屏到雙縫的距離保持一定（L不變），讓光束透過不同間距（d）的雙縫，可觀察到屏上的條紋間距不同，d大的條紋間距窄，保持d不變，使雙縫到屏的距離增大，則條紋間距變寬．

　　（2）學生實驗用雙縫干涉儀測光的波長．實驗時可以用燈絲為線狀的燈泡作光源，在雙縫前加一濾光片（紅、綠均可），讓雙縫對準光源且雙縫平行於燈絲，這樣透過雙縫的為單色光．然後調節雙縫的卡腳，即可在筒內帶有刻波的光屏上得到單色光的干涉條紋，再從觀察到的條紋中選若干條清晰的條紋，從屏上的刻度讀出他們的間距之和，求出相鄰兩條紋的間距：，

　　由

　　可以求出

　　d在雙縫上已標出，L從儀器上可得到，為測量到的值，即可求出，本實驗除了測波長，還可以讓學生用其觀察白光的干涉條紋（不加濾光片，直接觀察燈絲髮出的光），在屏上可看到彩色條紋

　　（3）薄膜干涉可採用隨堂實驗．用生物實驗用的蓋玻片、酒精燈、食鹽．將少許食鹽撒在酒精燈的燈芯上點燃，然後將蓋玻片置於火焰後方，用眼睛從前面著蓋玻片即可看到明、暗相間的條紋

　　（4）用鐳射演示儀加牛頓圈配件可以在屏上得到牛頓環

　　教學設計示例

　　（－）引入新課

　　透過機械波的干涉和衍射現象產生的條件和現象引入光的干涉和衍射

　　（二）教學過程（）（需要重點強調的主要知識點）

　　1、實現新舊知識遷移是掌握雙縫干涉的關鍵

　　干涉和衍射是波的特有現象，確定某種物理過程是不是波動，就看它有沒有干涉現象和衍射現象產生，只有觀察到光的干涉現象和衍射現象，才能確認光具有波動性在學習雙縫干涉前，應回顧下列有關機械波的知識：

　　A、兩列波彼此相遇後，仍像相遇以前一樣，各自保持原有的波形，繼續向前傳播；