高中教案光的波粒二象性【精】

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一名认真的高中教师肯定有一份准备充分的教案，教案也是老师开展教学活动的依据，老师经常会为写教案感到苦恼，优秀的高中教案是什么样子的？为了帮助大家，下面是由小编为大家整理的高中教案光的波粒二象性【精】，仅供参考，欢迎大家阅读。

教学目标

（1）知道光具有波粒二象性。

（2）知道概率波的概念。

教学建议

教材分析

分析一：教材先总结前面所学知识，提出光具有波粒二象性，并进一步指出光波是一种概率波：大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强。

分析二：教材中内容要求较低，学生掌握部分以记忆为主。

教法建议

建议：可以由教师提出思考问题，学生再阅读课本自学，最后学生回答问题，有不明白的地方由教师解释。

--示例

光的波粒二象性

教学重点：光具有波粒二象性

教学难点：对波粒二象性的理解

示例：

由教师提出思考问题（光波能干涉和衍射，说明光具有波动性；而光电效应又说明光具有粒子性，那么光波到底是波还是粒子呢？），学生再阅读课本自学，最后学生回答思考问题，有不明白的地方由教师解释。

探究活动

题目：光学发展史

组织：个人

方案：科普论文

评价：科普性

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光的波粒二象性

教学目标

（1）知道光具有波粒二象性。

（2）知道概率波的概念。

教学建议

教材分析

分析一：教材先总结前面所学知识，提出光具有波粒二象性，并进一步指出光波是一种概率波：大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强。

分析二：教材中内容要求较低，学生掌握部分以记忆为主。

教法建议

建议：可以由教师提出思考问题，学生再阅读课本自学，最后学生回答问题，有不明白的地方由教师解释。

教学设计示例

教学重点：光具有波粒二象性

教学难点：对波粒二象性的理解

示例：

由教师提出思考问题（光波能干涉和衍射，说明光具有波动性；而光电效应又说明光具有粒子性，那么光波到底是波还是粒子呢？），学生再阅读课本自学，最后学生回答思考问题，有不明白的地方由教师解释。

探究活动

题目：光学发展史

组织：个人

方案：科普论文

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物理教案 光的波粒二象性【精】

教学目标

（1）知道光具有波粒二象性。

（2）知道概率波的概念。

教学建议

教材分析

分析一：教材先总结前面所学知识，提出光具有波粒二象性，并进一步指出光波是一种概率波：大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强。

分析二：教材中内容要求较低，学生掌握部分以记忆为主。

教法建议

建议：可以由教师提出思考问题，学生再阅读课本自学，最后学生回答问题，有不明白的地方由教师解释。

教学设计示例

光的波粒二象性

教学重点：光具有波粒二象性

教学难点：对波粒二象性的理解

示例：

由教师提出思考问题（光波能干涉和衍射，说明光具有波动性；而光电效应又说明光具有粒子性，那么光波到底是波还是粒子呢？），学生再阅读课本自学，最后学生回答思考问题，有不明白的地方由教师解释。

探究活动

题目：光学发展史

组织：个人

方案：科普论文

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高中教案光的波粒二象性(小编推荐)

教学目标

（1）知道光具有波粒二象性。

（2）知道概率波的概念。

教学建议

教材分析

分析一：教材先总结前面所学知识，提出光具有波粒二象性，并进一步指出光波是一种概率波：大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强。

分析二：教材中内容要求较低，学生掌握部分以记忆为主。

教法建议

建议：可以由教师提出思考问题，学生再阅读课本自学，最后学生回答问题，有不明白的地方由教师解释。

教学设计示例

教学重点：光具有波粒二象性

教学难点：对波粒二象性的理解

示例：

由教师提出思考问题（光波能干涉和衍射，说明光具有波动性；而光电效应又说明光具有粒子性，那么光波到底是波还是粒子呢？），学生再阅读课本自学，最后学生回答思考问题，有不明白的地方由教师解释。

探究活动

题目：光学发展史

组织：个人

方案：科普论文

评价：科普性

高中教案波的图象 精选版

教学目标

1、明确波图象的物理意义．

2、能够从中求解：

①波长和振幅；

②已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向；

③会画出经过一段时间后的波形图；

④质点通过的路程和位移．

3、明确振动图象与波动图形的区别．

4、通过学习使学生能用图象描述波的特点．

教学建议

本节难点是理解横波图象的物理意义，要求会“识读”横波图象，能够弄清横波图象和振动图象的区别．掌握波有三个基本要素，即某一时刻的波形图、质点的振动方向和波的传播方向；波还有两个特性，即双向性(在不注明波的传播方向的情况下，波的传播方向有两种可能)和重复性(经过周期的整数倍时间后，波形图是完全一样的)．研究波的“三要素”之间的关系时，注意波的“两个特性”，这是我们解决波的问题的关键．

由可以求什么?

(1)从图象上可以直接读出振幅(注意单位)．

(2)从图象上可直接读出波长(注意单位)．

(3)可求任一质点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)．

(4)在波传播方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向．

(5)可确定各质点振动的加速度方向．

教学设计示例

教学目标：

1、明确的物理意义。

2、从中会求：①波长和振幅；②已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向；③会画出经过一段时间后的波形图；④质点通过的路程和位移。

3、明确振动图象与波动图形的区别。

4、通过学习使学生能用图象描述波的特点。

教学重点：的物理意义

教学难点：的应用

教学过程

(一)引入新课：

机械波是机械振动在介质里的传播过程（如绳波），从波源开始，随着波的传播，介质中的大量质点先后开始振动起来，虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源的振动。但由于它们振动步调不一致，所以，在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。（如右图：是绳波在某一时刻的形状，即）为了从总体上形象地描绘出波的运动情况，物理学中采用了。

同学们可以思考，是什么？

学生举例：足球赛场上的“世界波”，也可请同学集体表演“世界波”

教师举例：水波，演示水波的实验，让学生理解是某一时刻的“照片”。

教师提问：那么怎样画图象呢？

(二)新授课：

1、：

在直角坐标系中：

横坐标——表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。

纵坐标——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。

请学生把绳表示出来。

在某一时刻连接各位移矢量的末端所得到的曲线就形成了，横与纵形状相似，又叫波形图。简谐是一条正弦或余弦曲线。

2、的物理意义：

表示介质中各质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的位移的空间分布情况。在不同时刻质点振动的位移不同，波形也随之改变，不同时刻的波形曲线是不同的。图2表示经过丛时间后的波的形状和各质点的位移。

从某种意义上讲，可以看作是“位移对空间的展开图”，即具有空间的周期性；同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离，虽然不同时刻波的形状不同，但每隔一个周期又恢复原来的形状，所以波在时间上也具有周期性。

3、从上可获取的物理信息

例1、如图3所示为一列简谐波在某一时刻的。

求：(1)该波的振幅和波长。

(2)已知波向右传播，说明A、B、C、D质点的振动方向。

(3)画出经过T／4后的。

解：(1)振幅是质点偏离平衡位置的最大位移，波长是两个相邻的峰峰或谷谷之间的距离，所以振幅A＝5cm，波长＝20m。

(2)根据波的传播方向和波的形成过程，可以知道质点B开始的时间比它左边的质点A要滞后一些，质点A已到达正向最大位移处，所以质点月此时刻的运动方向是向上的，同理可判断出C、D质点的运动方向是向下的。

(3)由于波是向右传播的，由此时刻经T／4后，即为此时刻的波形沿波的传播方向推进T／4的，如图4所示。

请学生讨论：1.若已知波速为20m／s，从图示时刻开始计时，说出经过5s，C点的位移和通过的路程。

2、若波是向左传播的，以上问题的答案应如何?

3、从可以知道什么?

总结：从上可获取的物理信息是：

(1)波长和振幅。

(2)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。(若已知某一质点的振动方向也可确定波的传播方向。可以提出问题，启发学生思考。)

(3)经过一段时间后的波形图。

(4)质点在一段时间内通过的路程和位移。

例题2、一列简谐横波，在t=0时波形如图7—8所示，P、Q两点的坐标分别为-1m、-7m，波的传播方向由右向左，已知t=0.7s时，P点第二次出现波峰，则：①此波的周期是多少？②此波的波长是多少？③当t=1.2s时P点的位移？④从t=0到t=1.2s质点P的路程是多少？

思路分析：由t=0时刻的波形图

由右向左传播可知：以后每个质点开始振动时应向上振动，而波传播到P点需半个周期，当t=0.7s时，P点第二次出现波峰，可见P点在0.7s内完成了次全振动，则可求得波的周期。质点在一个周期内的路程是4A。

解：①由分析可知：T=0.7T=0.4s。

②由可知：λ=4cm

③由分析可得：x=0

④由分析可得：s=1.5×4A=1.5×4×2=12cm

布置作业：练习一的1、2、3。

波的干涉【精】

教学目标

1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点．

2、知道现象是特殊条件下的叠加现象，知道干涉现象是波特有的现象．

3、通过观察波的独立前进，波的叠加和水现象，认识条件及干涉现象的特征．

教学建议

本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用．学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方，波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方；而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方．干涉的图样是稳定的，振动加强的地方永远加强，振动减弱的地方永远减弱．

为什么频率不同的两列波相遇，不发生干涉现象?

因为频率不同的两列波相遇，叠加区各点的合振动的振幅，有时是两个振动的振幅之和，有时是两个振动的振幅之差，没有振动总是得到加强或总是减弱的区域，这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象，不能形成稳定干涉图样．而是波叠加中的一个特例，即产生稳定的干涉图样.

请教师阅读下表：

项目

备注

概念

频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象

是波特有的现象

产生稳定干涉条件

(1)两列波的频率相同；

(2)振动情况相同.

产生的原因

波叠加的结果

教学设计示例教学重点：波的叠加及发生的条件．教学难点：对稳定的图样的理解．教学方法：实验讨论法教学仪器：水槽演示仪，长条橡胶管，计算机多媒体新课引入：问题1：上节课我们研究了波的衍射现象，什么是波的衍射现象呢？（波绕过障碍物的现象）问题2：发生明显的衍射现象的条件是什么？（障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多）这节课我们研究现象，如果同时投入两个小石子，形成了两列波，当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验．一、观察现象：①在水槽演示仪上有两个振源的条件下，单独使用其中的一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播；再单独使用另一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播．现象结论：每一个波源都按其自己的方式，在介质中产生振动，并能使介质将这种振动向外传播．②找两个同学拉着一条长绳，让他们同时分别抖动一下绳的端点，则会从两端各产生一个波包向对方传播．当两个波包在中间相遇时，形状发生变化，相遇后又各自传播．（由于这种现象一瞬间完成，学生看不清楚，教师可用计算机多媒体演示）现象结论：波相遇时，发生叠加．以后仍按原来的方式传播，是独立的．1.波的叠加：在前面的现象的观察的基础上，向学生说明什么是波的叠加．教师板书：两列波相遇时，在波的重叠区域，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和．

结合图下图解释此结论．

解释时可以这样说：在介质中选一点为研究对象，在某一时刻，当波源l的振动传播到点时，若恰好是波峰，则引起点向上振动；同时，波源2的振动也传播到了点，若恰好也是波峰，则也会引起点向上振动；这时，点的振动就是两个向上的振动的叠加，点的振动被加强了．(当然，在某一时刻，当波源1的振动传播到点时，若恰好是波谷，则引起户点向下振动；同时，波源2的振动传播到了点时，若恰好也是波谷，则也会引起点向下振动；这时，点的振动就是两个向下的振动的叠加，点的振动还是被加强了．)用以上的分析，说明什么是振动加强的区域．

波源l经过半周期后，传播到P点的振动变为波谷，就会使P点的振动向下，但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同)，所以，此时P点的振动可能被减弱，也可能是被加强的．(让学生来说明原因)

问题：如果希望P点的振动总能被加强，应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q，希望Q点的振动总能被减弱，应有什么条件?

总结：波源1和波源2的周期应相同．

2：

观察现象：③水槽中的水．对水波干涉图样的解释中，特别要强调两列水波的频率是相同的，所以产生了在水面上有些点的振动加强，而另一些点的振动减弱的现象，加强和减弱的点的分布是稳定的．

详细解释教材中给出的插图，如下图所示．在解释和说明中，特别应强调的几点是：①此图是某时刻两列波传播的情况；②两列波的频率(波长)相等；③当两列波的波峰在某点相遇时，这点的振动位移是正的最大值，过半周期后，这点就是波谷和波谷相遇，则这点的振动位移是负的最大值；④振动加强的点的振动总是加强的，振动减弱的点的振动总是减弱的．

让学生思考和讨论，并在分析的基础上，给出干涉的定义：

（教师板书）频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫，形成的图样叫做图样．

请学生反复观察水槽中的水，分清哪些区域为振动加强的区域，哪些区域为振动减弱的区域．

最后应帮助学生分析清楚：介质中某点的振动加强，是指这个质点以较大的振幅振动；而某点的振动减弱，是指这个质点以较小的振幅振动，这与只有一个波源的振动在介质中传播时，各质点均按此波源的振动方式振动是不同的．

问题：任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗？（不可以）为什么？（干涉是一种特殊的叠加．任何两列波都可以进行叠加，但只有两列频率相同）

总结：干涉是波特有的现象．

二、应用

请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过现象，举例说明：

例1、水现象．

例2、声现象．

三、课堂小结

今天，我们学习了波特有的现象：．请同学再表达一下：什么叫波干涉?什么条件下可能发生?

课后的任务是认真阅读课本．

探究活动

研究声音的干涉现象．

光的偏振【精】

教学目标

知识目标

1、知道振动中的偏振现象，了解什么是偏振现象，知道偏振是横波的特点．

2、知道偏振光和自然光的区别，知道偏振光在实际生活中的应用．

能力目标

通过现象和机械波的偏振现象的实验对比，理解光波是横波的实质．

情感目标

培养良好的物理实验习惯，学会用理论指导实践，用实验来验证理论．

知道在学习物理的过程中，做好实验的重要性．

教学建议

在复习前两节内容干涉、衍射的基础上进行小结，让学生了解：光的干涉和衍射说明光具有波动性；说明光是横波．

可以先向学生介绍波的偏振现象，然后演示现象实验，最好由学生自己亲自动手观察偏振光．引导学生分析横波的偏振特性，区别纵波的无偏振特性，再让学生区别偏振光与自然光．并分析讲解偏振光的产生方式，这一部分知识也可以让学生自己学习，查找资料．最后进行总结。

关于演示实验的教学建议

1、可以用激光演示仪和偏振器进行演示．

方法：使激光束的行进方向正对着学生的观察方向，使激光束通过偏振器．转动偏振器的某一个偏振片，用毛玻璃屏接收透过偏振器的光束，可以在屏上看到光的亮度发生周期性的变化；当两个偏振片平行时，透光最强；当两个偏振片垂直时，透光最弱．

2、本实验也可以将偏振片分发到学生手中，要求学生用两个偏振片对着光线来观察现象．

教学设计示例

（－）引入新课

问题：光的干涉和衍射现象表明光是一种波．我们知道波有横波和纵波，那么，光波是横波还是纵波呢？

让学生思考、猜测．

教师让学生观看机械波的偏振实验．

（二）教学过程

1、首先用机械波来说明横波和纵波的主要区别．

我们已经知道绳波是横波，如果在它的传播方向上放上带有狭缝的木板，只要狭缝的方向跟绳的振动方向相同，绳上的横波就可以毫无阻碍地传过去；如果把狭缝的方向旋转90°，绳上的横波就不能通过了，这种现象叫偏振．

横波的振动矢量垂直于波的传播方向振动时，偏于某个特定方向的现象纵波只能沿着波的传播方向振动，所以不可能有偏振．

光是否也会产生偏振呢？

2、演示现象：

自然光：从普通光源直接发生的天然光是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏于一定方向．这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光；太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向的平面内沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波强度都相同，这种光都是自然光．

让太阳光或灯光通过一块用晶体薄片作成的偏振片P1，在P1的另一侧观察，可以看到它是透明的．以入射光线为轴旋转偏振片P1，这时看到透射光的强度并不发生变化．

再取一块同样的偏振片P2，放在偏振片P1的后面，通过它去观察从偏振片P1透射过来的光，就会发现，从偏振片P1透射过来的光的强度跟两偏振片P1、P2的相对方向有关．

把晶片P1固定，以入射光线为轴旋转偏振片P2时，从P2透射过来的光的强度发生周期性的变化．

当P1与P2的透振方向平行时，透射光的强度最大，当P1与P2的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎等于零．把上述的光现象跟机械波的偏振现象比较，表明光通过偏振片时产生偏振现象，由此确定光波是横波．

要求学生总结上述现象，尝试类比机械波的偏振来解释上面的实验现象？

自然光通过第一个偏振片P1（叫起偏器）后，相当于被一个“狭缝”卡了一下，只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光波才能通过．自然光通过偏振片Pl后虽然变成了偏振光，但由于自然光中沿各个方向振动的光波强度都相同，所以不论晶片转到什么方向，都会有相同强度的光透射过来．再通过第二个偏振片P2（叫检偏器）去观察就不同了；不论旋转哪个偏振片，两偏振片透振方向平行时，透射光最强，两偏振片的透振方向垂直时，透射光最弱．

现象并不是罕见的．我们通常看到的绝大部分光，除了从光源直接射过来的，基本上都不是自然光，只是我们的眼睛不能鉴别罢了．如果用偏振片去观察从玻璃或水面上反射的光，旋转偏振片发现透射光的强度也发生周期性的变化，从而知道反射光是偏振光．

3、的应用：

现象在技术中有很多应用．例如拍摄水下的景物或展览橱窗中的陈列品的照片时，由于水面或玻璃会反射出很强的反射光，使得水面下的景物和橱窗中的陈列品看不清楚，摄出的照片也不清楚．如果在照相机镜头上加一个偏振片，使偏振片的透振方向与反射方向垂直，就可以把这些反射光滤掉，而摄得清晰的照片；此外，还有立体电影、消除车灯眩光等等．

探究活动

1、利用偏振镜观察现象．

2、考察在人们的日常生活中的应用．

光的干涉【精】

教学目标

（一）知识目标

1、知道现象，了解相干条件，知道光的双缝干涉现象是如何产生的以及产生明暗条纹间距与波长的关系；

2、知道薄膜干涉是如何产生的，了解薄膜干涉的现象及技术上的应用。

（二）能力目标

通过观察实验现象，与以前学过的机械波的干涉进行类比，培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力。

教学建议

是本章的重点之一．讲解前先引导学生回忆机械波的有关内容．

在的教学中，一个值得注意的问题是相干条件的讲述（有关内容可以参见扩展资料）．相对于机械波--比较容易的获得连续振动的波源、满足相干波的条件，两个独立光源发出的光，即使是"频率相同的单色光"(实际上严格的单色光并不存在)，也不能保持恒定的相差．考虑到学生的知识基础和接受水平，讲解中可以不提出相干光的概念，只强调利用"单孔双缝"使得一束光"成了两个振动情况总是相同的波源"，这同机械波中提到的振源的"振动步调相同"的要求是一致的．

做好演示实验．让学生通过观察白光的双缝干涉和单色光的双缝干涉加深知识的理解．

双缝干涉的教学虽不要求定量讨论，但是在讲条纹间距与波长的关系时，要让学生知道公式中每一项的意义，配合彩图让学生将白光、单色图样的特点记住．并要知道不同色光具有不同的频率，光的频率只由光源决定而与介质无关．在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下，单色光产生的干涉条纹间距跟光的波长成正比，这个关系是应该让学生知道的．知道了这一点，学生才能理解不同色光具有不同的频率和波长．

薄膜干涉的教学，可以结合实验、演示来进行，只要求学生初步认识这种现象，不必做进一步的分析．除了肥皂膜的干涉外，两片玻璃之间的空气膜的干涉、浮在水面上的油膜的干涉，都可以让学生观察．如果有牛顿环的实验装置，也可以让学生观察．

关于在技术上的应用，教材中举了用干涉法检查平面和增透膜的例子．对此只要求学生初步了解其原理，可不再补充．

关于演示实验的教学建议

（1）演示实验可以用激光光学演示仪、实验时使激光束的行进方向正对学生的观察方向，用毛玻璃屏接收干涉条纹．让光屏到双缝的距离保持一定（L不变），让光束通过不同间距（d）的双缝，可观察到屏上的条纹间距不同，d大的条纹间距窄，保持d不变，使双缝到屏的距离增大，则条纹间距变宽．

（2）学生实验用双缝干涉仪测光的波长．实验时可以用灯丝为线状的灯泡作光源，在双缝前加一滤光片（红、绿均可），让双缝对准光源且双缝平行于灯丝，这样通过双缝的为单色光．然后调节双缝的卡脚，即可在筒内带有刻波的光屏上得到单色条纹，再从观察到的条纹中选若干条清晰的条纹，从屏上的刻度读出他们的间距之和，求出相邻两条纹的间距：，

由

可以求出

d在双缝上已标出，L从仪器上可得到，为测量到的值，即可求出，本实验除了测波长，还可以让学生用其观察白条纹（不加滤光片，直接观察灯丝发出的光），在屏上可看到彩色条纹

（3）薄膜干涉可采用随堂实验．用生物实验用的盖玻片、酒精灯、食盐．将少许食盐撒在酒精灯的灯芯上点燃，然后将盖玻片置于火焰后方，用眼睛从前面着盖玻片即可看到明、暗相间的条纹

（4）用激光演示仪加牛顿圈配件可以在屏上得到牛顿环

教学设计示例

（－）引入新课

通过机械波的干涉和衍射现象产生的条件和现象引入和衍射

（二）教学过程（需要重点强调的主要知识点）

1、实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键

干涉和衍射是波的特有现象，确定某种物理过程是不是波动，就看它有没有干涉现象和衍射现象产生，只有观察到现象和衍射现象，才能确认光具有波动性在学习双缝干涉前，应回顾下列有关机械波的知识：

A、两列波彼此相遇后，仍像相遇以前一样，各自保持原有的波形，继续向前传播；

B、在两列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和；

C、频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉；

D、要得到稳定的干涉图样，两个波源必须是相干波源

2、掌握了上述波的共同性后，再分析光的特殊性．

由于物质发光的特殊性，任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象怎样才能得到相干光源呢？双缝干涉就是成功的一例．在双缝干涉实验中，光从单缝射到双缝上，形成了两个振动情况总是相同的相干光源，它们在光屏上叠加就出现干涉图样．

上述思维过程，不仅能顺利地掌握双缝干涉，同时为研究薄膜干涉打好了基础

（1）双缝干涉

两个独立的光源发出的光不是相干光，双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光，在光屏上相通形成稳定的干涉条纹．

在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时，该点出现亮条纹；光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时，该点出现暗条纹．

A、对干涉图样的研究可知：相邻两条明条纹（暗条纹）中心距离与屏到双缝的距离L成正比；与双缝间距离d成反比；与照射光的波长成正比．

B、在实验装置不变的情况下化、d不变），由于红光的波长大于紫光的波长，所以红光产生的干涉条纹间距较大，紫光产生的干涉条纹间距较小；初步了解通过双缝干涉测波长的原理．

C、用白光进行干涉实验，各种单色光在光屏中央均为明纹，中央亮纹是各色光复合而成，所以是白色的．各色光由于波长不同，在光屏上产生的其它各级亮纹的位置均不相同，所以其它各级亮纹是彩色的．

（2）薄膜干涉

让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．

A、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方．由于光波波长极短，所以微薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹．

B、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．

C、薄膜于涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形状；精密光学过镜上的增透膜（当增透膜的厚度是入射光在膜中波长的1/4时，透镜上透光损失的能量最小，增强了透镜的透光能力．）

3、光的衍射

光离开直线路径绕到障碍物几何阴影里去的现象叫光的衍射．只有当小孔、单缝或小屏的尺寸小于波长或和波长差不多时，才能观察到明显的衍射现象．

A、白光通过小孔或单缝时，屏上出现的衍射图样中央是白色亮纹，它各级亮纹是彩色的；用单色光进行单缝衍射时，屏上出现明暗相间的衍射条纹．

B、光的衍射现象中出现明暗相间的条纹，实际上是干涉的结果，说明和衍射现象有密切关系．

C、干涉和衍射是波的基本特性，和衍射现象征明了光是一种波．干涉和衍射现象产生的机理不同，产生的图样也有区别．干涉图样的中央亮纹和其它各级亮纹的宽度基本相等，而衍射图样各级亮纹的宽度各不相同，中央亮纹的宽度差不多是其它各级亮纹宽度的两倍．

D、白光干涉、衍射现象中出现的彩色条纹与白光色散的彩色条纹产生的机理不同，前者由光的叠加产生的，后者由光的折射产生的．

探究活动

1、查阅资料：有关的内容

2、实验：观察薄膜干涉和牛顿环

3、了解等厚干涉和等倾干涉．

光的衍射【精】

教学目标

（一）知识目标

1、知道"几何光学"中所说的光沿直线传播是一种近似．

2、知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象．

3、知道观察到明显衍射的条件

（二）能力目标

了解单缝衍射、小孔衍射，并能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析．

（三）情感目标

1、让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用；

2、必须有自信心和踏实勤奋的态度；

3、在学习中也要有好品质、好作风．

教学建议

有关的教学建议

应该让学生了解，光的直进，是几何光学的基础，现象并没有完全否定光的直进，而是指出了光的直进的适用范围或者说它的局限性．

课本只要求学生初步了解现象，不做理论讨论，因此与机械波类比和观察实验现象是十分重要的．首先，要结合机械波的衍射，使学生明确光产生衍射的条件．

讲要配合演示实验、要让学生能区分干涉图样与衍射图样的区别．单色光干涉图样条纹等间距，衍射图样中间宽两边窄．

除了演示实验外，要尽可能多地让学生自己动手做实验进行观察．包括节后的小实验2，以及观察小孔衍射(在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔，以小电珠作光源，距光源1～2米，眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样--彩色圆环)．还可让学生通过羽毛、纱巾观看发光的灯丝(对见到的彩色花样可不作解释)等等，以补学生对这一现象的不熟悉和帮助学生理解．

在本节教材中提到泊松亮斑--泊松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了，事与愿违，菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战，用实验验证了这个理论结论，实验却成了波动理论极其精彩的实证，菲涅尔为此获得了科学奖金(1819年)．这个科学小故事告诉我们，在科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用；作为科研工作者，必须有坚定的自信心和踏实勤奋的工作态度．今天的学习，在掌握知识的同时，也应培养自己这方面的好品质、好作风．

关于演示实验的教学建议

实验，可以将演示和学生实验同时在一节课内完成

单缝衍射仍用激光演示仪．演示时可以再将双缝干涉演示一下，让学生从中对比干涉条纹等间距，衍射条纹中间宽、两边窄，然后让学生用游标下尺观察日光灯通过卡尺两测脚形成的窄缝产生的衍涉条纹．实验中要让学生仔细观察两侧脚间距从大到小逐渐变化．本实验也可用线状白炽灯使缝与灯丝平行，眼睛靠近狭缝可以观察到狭缝两侧的彩色条纹．

教学设计示例

（－）引入新课

一、现象

上节研究了光的干涉现象，说明光具有波动性．衍射现象也是波的主要特征之一，如果我们能通过实验观察到光的明显的衍射现象，那么也就能更充分地说明光具有波动性．

（二）教学过程

所谓现象，是当光在它传播的方向上遇到障碍物或孔（其大小可以与光的波长相比或比光的波长小）时，光绕到障碍物阴影里去的现象．

演示：

下面我们用实验进行观察．

取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏（如图）．

我们看到，当缝比较宽时，在像屏上是一条几乎与缝一样宽的亮线，除了这一条光线外，像屏上出现了阴影．这时光可视为是沿直线传播的．接着逐渐缩小缝的宽度，当缝调到很窄（缝宽与光波的波长相当时）在像屏的原阴影区内观察到了明暗相间的条纹．

这实验表明光在其前进的途中遇上大小相当于光的波长的障碍物或孔时，偏离了直线传播方向，即光产生了衍射现象．上述衍射现象是通过单缝形成的，我们称之为光的单缝衍射．

单色光的干涉与衍射都出现明暗相间的条纹，但图案不同．干涉条纹是等间隔的，衍射条纹间隔不等．白光照射单缝时，可以在像屏上得到彩色条纹，它与双缝干涉的彩色条纹也不同，中央一级是又亮又宽的白色条纹，两边是较窄较暗的彩色条纹．

用点光源来照射有较大圆孔AB的屏，在像屏MN上出现一个光亮的圆，

这说明光是沿直线传播的．逐渐缩小孔的直径，可以看到屏上的亮圆也逐渐减小．但是，圆孔缩到很小时，在像屏MN上原阴影区就形成一些明暗相间的圆环，这些圆环达到的范围远远超过了光按直线传播所能照到的范围，这就是光通过小孔产生的衍射现象．

现象进一步证明了光具有波动性，对确定光的波动说的正确性起了重要作用．

关于这个问题，历史上曾有过一段趣事．1818年，当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时，著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出：把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中，在距这个圆盘一定距离的像屏上，圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑．人们从未看过和听说过这种现象，因而认为这是荒谬的，所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论，菲涅耳接受了这一挑战，精心研究，“奇迹”终于出现了，实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．

光沿直线传播只是一个近似的规律：当光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多时，可认为光是沿直线传播的，当光的波长与障碍物或孔的尺寸可以相比拟时将产生明显的衍射现象

提问：当光通过小孔或者狭缝时，在后面的光屏上会得到什么样的图案？

学生回答的基础上老师总结．

当缝很大时——直线传播（得到影）

当缝减小时——逐渐会出现小孔成像的现象

继续减小缝的大小——会出现现象．

探究活动

1、用游标卡尺观察现象．

2、考察现象在人们的日常生活中的体现．

高中教案光的折射

教学目标：1．知道什么是现象及入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角

2．知道光从空气斜射入水、其他介质中及光从水、其他介质斜射入空气中的折射情况

3．知道折射现象中光路是可逆的。

4．能用解释生活中的一些简单现象。

重点：理解并掌握规律，知道光在折射时光路可逆。

难点：折射现象的解释，画出折射的光路图。

教具演示：烧杯，筷子，水，硬币，挂图

引入新课

1．在将筷子插入水中，看水中的筷子有什么变化。（向上弯折）

2．在一个碗中放一枚硬币，让两个学生斜看碗中的硬币，上下移动视线到刚好看不到硬币为止（此时视线不能动），然后向碗中倒水，看能否看到硬币。（可以看到，好象碗底变浅了）这是什么原因呢？今天我们来研究光的另一种现象，学后就可解释了。

教学过程

（一）什么叫

光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫。

（二）探究规律（通过画光路图解释）

1．观察光路图（挂图）光由空气斜射入水中的折射现象，让学生观察光路，在水中光沿直线传播，在空气中也是沿直线传播，但在水和空气的界面处发生偏折，这就是过程，让学生把光路画下来。引导学生和反射光路比较，得出入射光线、入射点、法线、入射角、折射光线、折射角及位置关系。

2．光斜射入两种介质的界面时才发生折射。问：当光射到两种介质的界面时，一定发生折射现象吧？让光垂直入水和空气界面时，不发生折射，只有斜射入时，才发生折射。（当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变）

3．观察折射角与入射角的大小关系。

①让光由空气斜射入水中时，使入射角增大和减小，折射角也随着增大和减小。（折射角总是小于入射角）

②让光由水中斜射入空气时，使入射角增大和减小，折射角也随着增大和减小。（折射角总是大于入射角）

③归纳：当光在空气与其他介质发生折射时，不论入射角还是折射角，处于空气中的那个角总是大角。

4．折射光路是可逆的

（三）应用和光折射现象的解释

（1）渔民叉鱼时，总是在看到的鱼的下方叉才能叉到鱼为什么？

（2）在将筷子插入水中，看水中的筷子向上弯折为什么？

（3）在一个杯子中放一枚硬币，眼睛原来看不到硬币，倒水后却能看到硬币为什么？

（四）画折射光线的

（1）光从空气斜射入玻璃砖再射出来。

（2）给出入射光线画折射光线，给出折射光线画入射光线。

（五）课堂练习（见小黑板）

课堂小结：

1．知道什么是光折射现象及规律

2．能应用折射规律解释一些简单的折射现象，并能根据入射光线画出折射光线的大致方向。

3．知道折射时，光路可逆。

作业：课本P591.2.3题

光的电磁说【精】

教学目标

（一）知识目标

1、知道的内容．

2、知道可见光是一定频率范围的电磁波．

3、知道红外线、紫外线、X射线等不同频率的电磁波的特点．

4、知道电磁波谱、了解光谱的类别及各类光谱的产生知道明线光谱和吸收光谱是元素的特征谱线．

5、知道麦克斯韦的电磁说及光的电磁本性的实验依据，并要求知道电磁波及产生机理．

（二）能力目标

通过史料的学习，培养学生对问题的理解能力和分析能力.

（三）情感目标

1、让学生体会到科学发展是一代一代科学家辛勤劳动的曲折过程，树立为科学献身的精神

2、从中体会到科学研究的一些基本方法——“实验(事实)——理论假设——实验(提供新的事实)——修正理论(甚至建立新的假设)”，以及人们的认识就是从不断地纠正偏差错误中提高的．

教学建议

回顾人类对光的本性的认识过程，给学生指明学习本章的线索--教材内容的层次和系统，这对发挥学生学习的主动性是十分有益的．通过简要的史料介绍，一方面让学生体会到科学发展是一代一代科学家辛勤劳动的曲折过程，树立为科学献身的精神；另一方面，从中体会到科学研究的一些基本方法--"实验(事实)--理论假设--实验(提供新的事实)--修正理论(甚至建立新的假设)"，以及人们的认识就是从不断地纠正偏差错误中提高的．"光的本性"的认识史，也是对学生进行辩证唯物主义教育的好教材．

讲述时要着重说明提出的背景和它的事实依据．还要着重说明提出的重要意义在于使人们认识到光波与机械波有本质的不同．揭露了光现象的电磁本质，把光和电磁统一了起来．

需要强调的几点：

1、对红外线、紫外线、X射线的讲述，要让学生抓住主要特征和它们的应用，并尽可能联系可见到的实例．如有可能，可做实验演示．

2、要使学生理解不同频率范围的电磁波，它们本质上是相同的，它们的行为服从共同的规律，但因为频率的不同又各自具有某些特性．

注意：本节内容大多类似科普常识的介绍，没有太难以理解的理论，可以知道学生看书、归纳、总结，锻炼学生的自学能力．

教学设计示例

关于一节，内容大多类似科普常识的介绍，没有太难以理解的理论，可以指导学生看书、归纳、总结，锻炼学生的自学能力．

在学生自学的时候，可以让学生思考有关问题，

1、光的干涉和衍射现象证实了光具有波动性，但光是什么波呢？

2、我们知道，一切机械波，包括声波在内，都需要有介质存在，机械波是不能在真空中传播的．但是光在真空里却能够传播，这如何解释呢？

探究活动

1、查阅资料：光学发展史中有关部分内容．