《波的衍射和干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)5篇-1

《波的衍射和干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)5篇教學(xué)設(shè)計(jì)，包括教材簡析和同學(xué)分析、教學(xué)目的、重難點(diǎn)、教學(xué)預(yù)備、教學(xué)過程及練習(xí)設(shè)計(jì)等。以下是我整理的《波的衍射和干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)，供您閱讀,參考。盼望對您有所關(guān)心!

《波的衍射和干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)1

一、預(yù)習(xí)目標(biāo)

通過預(yù)習(xí)并且聯(lián)系生活中的一些實(shí)例，達(dá)到簡潔的了解一下波的疊加和干涉，達(dá)到感性熟悉的地步。

二、預(yù)習(xí)內(nèi)容

1.在介質(zhì)中經(jīng)常有幾列波同時(shí)傳播，例如把兩塊石子在不同的地方投入池塘的水里，就有兩列波在水面上傳播.兩列波相遇時(shí)，會(huì)不會(huì)像兩個(gè)小球相碰時(shí)那樣，都能轉(zhuǎn)變原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?

2.預(yù)習(xí)完畢后，用自己的語言描述一下波的疊加這現(xiàn)象。

3.什么叫做波的干涉，兩列波發(fā)生干涉的條件是什么啊?

4.用自己的話說一說波的疊加和波的干涉的關(guān)系。

三、提出懷疑

同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些懷疑，請把它填在下面的表格中

懷疑點(diǎn)懷疑內(nèi)容

課內(nèi)探究學(xué)案

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

(1).知道波的疊加原理.

(2).知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣.

(3).知道干涉現(xiàn)象也是波特有的現(xiàn)象.

二、學(xué)習(xí)過程

1、波的疊加

【演示】在一根水平長繩的兩端分別向上抖動(dòng)一下，就分別有兩個(gè)凸起狀態(tài)1和2在繩上相向傳播.(參見課本圖10-28)我們可以看到，兩列波相遇后，彼此穿過，連續(xù)傳播，波的外形和傳播的情形都跟相遇前一樣，也就是說，相遇后，它們都保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，彼此都沒有受到影響.

認(rèn)真觀看兩列相遇的水波，也可以看到兩列水波相遇后，彼此穿過，仍舊保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)連續(xù)傳播，就像沒有跟另一列水波相遇一樣.

(1).位移特點(diǎn)

當(dāng)兩個(gè)波源產(chǎn)生的兩列波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都要同時(shí)參加兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，在任一時(shí)刻，第一列波使某個(gè)質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)所產(chǎn)生的位移是x1，其次列波同時(shí)使質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)所產(chǎn)生的位移是x2，則質(zhì)點(diǎn)a的位移就是這兩列波分別產(chǎn)生的位移的矢量和.

假如位移x1，x2的方向相同，則質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)位移的大小為X=方向與。

如圖10-18所示.假如位移x1，x2方向相反，則質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)位移的大小為X=;方向。

(2).波的獨(dú)立性特點(diǎn)

n列波在同一介質(zhì)中傳播，在介質(zhì)中某一點(diǎn)(或某一區(qū)域)相遇時(shí)，每一列波都能夠;似乎沒有遇到另一列波一樣，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參加這幾列波所產(chǎn)生的振動(dòng)，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)仍舊是在各自的平衡位置四周做簡諧振動(dòng).質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移。

(3).疊加原理

兩列相同的波相遇時(shí)，在它們重疊的區(qū)域里

2、波的干涉

【演示】把兩根金屬絲固定在同一個(gè)振動(dòng)片上，當(dāng)振動(dòng)片振動(dòng)時(shí)，兩根金屬絲周期性地觸動(dòng)水面，形成兩個(gè)波源.這兩個(gè)波源的振動(dòng)頻率和振動(dòng)步調(diào)相同，它們發(fā)出的波是頻率相同的波.現(xiàn)象：解釋：

由試驗(yàn)分析可知，波干涉有如下特點(diǎn)：

3.波的干涉特點(diǎn).

振幅最小振幅

位移

4.產(chǎn)生干涉的條件

任何狀況下兩列波相遇都會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣則需要肯定的條件，其條件是：

不僅水波、聲波，一切波都可發(fā)生干涉現(xiàn)象.

5.波的干涉與衍射一樣，也是波特有的現(xiàn)象.

6.當(dāng)堂檢測

(1)插在水中的細(xì)棒對水波的傳播沒有影響，這是波的(衍射)現(xiàn)象;在墻外聽到墻內(nèi)人講話，這是波的(衍射)現(xiàn)象;一個(gè)人在兩個(gè)由同一聲源帶動(dòng)的揚(yáng)聲器之間走動(dòng)時(shí)，聽到的聲音時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，這是波的(干涉)現(xiàn)象.

(2)以下關(guān)于波的衍射的說法，正確的是：(c)

A.波遇到障礙物時(shí)，肯定會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

B.當(dāng)障礙物的尺寸比波長大得多時(shí)，衍射現(xiàn)象很明顯

C.當(dāng)孔的大小比波長小時(shí)，衍射現(xiàn)象很明顯

D.只有當(dāng)障礙物的尺寸與波長差不多時(shí)，才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

(3)當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時(shí)，假如兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇.下列說法正確的是：(ABD)

A.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的

B.質(zhì)點(diǎn)P的振幅

C.質(zhì)點(diǎn)P的位移始終

D.質(zhì)點(diǎn)P的位移有時(shí)為零

(4)在水平方向上有兩個(gè)振動(dòng)狀況完全相同的振源S1、S2，S1、S2相距7m，振動(dòng)所形成的波的波長為1m，則S1、S2的連線上有幾個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)?(c)

A.只有中點(diǎn)B.6個(gè)點(diǎn)C.13個(gè)點(diǎn)D.很多個(gè)點(diǎn)

(5)兩列波在某區(qū)域相遇，下列說法正確的是：(AB)

A.兩波相遇時(shí)能保持各自狀態(tài)互不干擾

B.兩波相遇時(shí)引起質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和

C.任何兩列波疊加后都能使某些區(qū)域振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些區(qū)域振動(dòng)始終減弱，得到穩(wěn)定的干涉圖樣

D.頻率相同的兩列波相干涉時(shí)，加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域交替變換.

(6)兩個(gè)頻率、振幅相同的波在介質(zhì)中傳播發(fā)生干涉得到穩(wěn)定的干涉圖樣，則下列敘述正確的是：(B)

A.振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的位移總是處于值

B.振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的位移可能為零

C.振動(dòng)減弱的點(diǎn)再經(jīng)過T/2振動(dòng)變?yōu)榧訌?qiáng)

D.振動(dòng)減弱的點(diǎn)的位移總是零

《波的衍射和干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)2

高二物理教案：波的干涉和衍射

第三節(jié)波的干涉和衍射

三維教學(xué)目標(biāo)

1、學(xué)問與技能

(1)知道波的疊加原理，知道什么是波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣;

(1)知道什么是波的衍射現(xiàn)象，知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件;

(2)知道干涉現(xiàn)象、波的衍射現(xiàn)象都是波所特有的現(xiàn)象。

2、過程與方法：

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

教學(xué)重點(diǎn)：波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣、波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。

教學(xué)難點(diǎn)：波的干涉圖樣

教學(xué)方法：試驗(yàn)演示

教學(xué)教具：長繩、發(fā)波水槽(電動(dòng)雙振子)、音叉

(一)引入新課

大家都熟識聞其聲不見其人的物理現(xiàn)象，這是什么緣由呢?通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們就會(huì)知道，原來波遇到狹縫、小孔或較小的障礙物時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種特有得現(xiàn)象，這就是波的衍射。

(二)進(jìn)行新課

波在向前傳播遇到障礙物時(shí)，會(huì)發(fā)生波線彎曲，偏離原來的直線方向而繞到障礙物的背后連續(xù)轉(zhuǎn)播，這種現(xiàn)象就叫做波的衍射。

1.波的衍射

(1)波的衍射：波可以繞過障礙物連續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射。

哪些現(xiàn)象是波的衍射現(xiàn)象?(在水塘里，微風(fēng)激起的水波遇到露出水面的小石頭、蘆葦?shù)募?xì)小的障礙物，會(huì)繞過它們連續(xù)傳播。)

試驗(yàn)：下面我們用水波槽和小擋板來做，請大家仔細(xì)觀看。

現(xiàn)象：水波繞過小擋板連續(xù)傳播。將小擋板換成長擋板，

重新做試驗(yàn)：

現(xiàn)象：水波不能繞到長擋板的背后傳播。這個(gè)現(xiàn)象說明發(fā)生衍生的條件與障礙物的大小有關(guān)。

(2)衍射現(xiàn)象的條件

演示：在水波槽里放兩快小擋板，當(dāng)中留一狹縫，觀看波源發(fā)出的水波通過窄縫后怎樣傳播。

第一、保持水波的波長不變，該變窄縫的寬度(由窄到寬)，觀看波的傳播狀況有什么變化。觀看到的現(xiàn)象：在窄縫的寬度跟波長相差不多的狀況下，發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。水波繞到擋板后面連續(xù)傳播。(參見課本圖10-26甲)

在窄縫的寬度比波長大得多的狀況下，波在擋板后面的傳播就猶如光線沿直線傳播一樣，在擋板后面留下了陰影區(qū)。(參見課本圖10-26乙)

其次、保持窄縫的寬度不變，轉(zhuǎn)變水波的波長(由小到大)，將試驗(yàn)現(xiàn)象用投影儀投影在大屏幕上?？梢钥吹剑涸谡p不變的狀況下，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯。

將課本圖10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上，它們是做衍射試驗(yàn)時(shí)拍下的照片。甲中波長是窄縫寬度的3/10，乙中波長是窄縫寬度的5/10，丙中波長是窄縫寬度的7/10。

通過對比可以看出：窄縫寬度跟波長相差不多時(shí)，有明顯的衍射現(xiàn)象。

窄縫寬度比波長大得多時(shí)，衍射現(xiàn)象越不明顯。窄縫寬度與波長相比特別大時(shí)，水波將直線傳播，觀看不到衍射現(xiàn)象。

結(jié)論：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時(shí)，才能觀看到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波的特有現(xiàn)象。

2、波的疊加

我們有這樣的生活閱歷：將兩塊石子投到水面上的兩個(gè)不同地方，會(huì)激起兩列圓形水波。它們相遇時(shí)會(huì)相互穿過，各自保持圓形波連續(xù)前進(jìn)，與一列水波單獨(dú)傳播時(shí)的情形完全一樣，這兩列水波互不干擾。

3、波的干涉

一般地說，振動(dòng)頻率、振動(dòng)方向都不相同的幾列波在介質(zhì)中疊加時(shí)，情形是很簡單的。我們只爭論一種最簡潔的但卻是最重要的情形，就是兩個(gè)振動(dòng)方向、振動(dòng)頻率都相同的波源所發(fā)出的波的疊加。

演示：在發(fā)波水槽試驗(yàn)裝置中，振動(dòng)著的金屬薄片AB，使兩個(gè)小球S1、S2同步地上下振動(dòng)，由于小球S1、S2與槽中的水面保持接觸，構(gòu)成兩個(gè)波源，水面就產(chǎn)生兩列振動(dòng)方向相同、頻率也相同的波，這樣的兩列波相遇時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象如課本圖10-29所示。為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?我們可以用波的疊加原理來解釋。

課本圖10-30所示的是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的示意圖。S1和S2表示兩列波的波源，它們所產(chǎn)生的波分別用兩組同心圓表示，實(shí)線圓弧表示波峰中央，虛線圓弧表示波谷中央。

某一時(shí)刻，假如介質(zhì)中某點(diǎn)正處在這兩列波的波峰中央相遇處[課本圖10-30所示中的a點(diǎn)]，則該點(diǎn)(a點(diǎn))的位移是正向值，等于兩列波的振幅之和。經(jīng)過半個(gè)周期，兩列波各前進(jìn)了半個(gè)波長的距離，a點(diǎn)就處在這兩列波的波谷中央相遇處，該點(diǎn)(a點(diǎn))的位移就是負(fù)向值。再經(jīng)過半個(gè)周期，a點(diǎn)又處在兩列波的波峰中央相遇處。這樣，a點(diǎn)的振幅就等于兩列波的振幅之和，所以a點(diǎn)的振動(dòng)總是的。這些振動(dòng)的點(diǎn)都分布在課本圖10-30中畫出的粗實(shí)線上。

某一時(shí)刻，介質(zhì)中另一點(diǎn)假如正處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處[課本圖10-30中的b點(diǎn)]，該點(diǎn)位移等于兩列波的振幅之差。經(jīng)過半個(gè)周期，該點(diǎn)就處在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇處，再經(jīng)過半個(gè)周期，該點(diǎn)又處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處。這樣，該點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于兩列波的振幅之差，所以該點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱的。假如兩列波的振幅相等，這一點(diǎn)的振幅就等于零。這就是為什么在某些區(qū)域水面呈現(xiàn)安靜的緣由。這些振動(dòng)最弱的點(diǎn)都分布在課本圖10-30中畫出的粗虛線上?？梢钥闯?，振動(dòng)的區(qū)域和振動(dòng)最弱的區(qū)域是相互間隔開的。

頻率相同的波，疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫做波的干涉(inerference)。形成的圖樣叫做干涉圖樣。

只有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的波源發(fā)出的波，疊加時(shí)才會(huì)獲得穩(wěn)定的干涉圖樣，這樣的波源叫做相干波源，它們發(fā)出的波叫做相干波。不僅水波，一切波都能發(fā)生干涉，干涉現(xiàn)象是一切波都具有的重要特征之一。

演示：敲擊音叉使其發(fā)聲，然后轉(zhuǎn)動(dòng)音叉，就可以聽到聲音忽強(qiáng)忽弱。這就是聲波的干涉現(xiàn)象。

(1)做波的干涉：頻率相同的波，疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。

(2)特點(diǎn)：干涉現(xiàn)象是一切波都具有的現(xiàn)象。

(3)產(chǎn)生條件：兩列波的頻率必需相同。

《波的衍射和干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)3

(-)引入新課

通過機(jī)械波的干涉和衍射現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和現(xiàn)象引入光的干涉和衍射

(二)教學(xué)過程(需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的主要學(xué)問點(diǎn))

1、實(shí)現(xiàn)新舊學(xué)問遷移是把握雙縫干涉的關(guān)鍵

干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，確定某種物理過程是不是波動(dòng)，就看它有沒有干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象產(chǎn)生，只有觀看到光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象，才能確認(rèn)光具有波動(dòng)性在學(xué)習(xí)雙縫干涉前，應(yīng)回顧下列有關(guān)機(jī)械波的學(xué)問：

A、兩列波彼此相遇后，仍像相遇以前一樣，各自保持原有的波形，連續(xù)向前傳播;

B、在兩列波重疊的區(qū)域里，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波分別引起的位移矢量和;

C、頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉;

D、要得到穩(wěn)定的干涉圖樣，兩個(gè)波源必需是相干波源

2、把握了上述波的共同性后，再分析光的特別性.

由于物質(zhì)發(fā)光的特別性，任何兩個(gè)獨(dú)立的光源發(fā)出的光相疊加均不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象怎樣才能得到相干光源呢?雙縫干涉就是勝利的一例.在雙縫干涉試驗(yàn)中，光從單縫射到雙縫上，形成了兩個(gè)振動(dòng)狀況總是相同的相干光源，它們在光屏上疊加就消失干涉圖樣.

上述思維過程，不僅能順當(dāng)?shù)匕盐针p縫干涉，同時(shí)為討論薄膜干涉打好了基礎(chǔ)

(1)雙縫干涉

兩個(gè)獨(dú)立的光源發(fā)出的光不是相干光，雙縫干涉的裝置使一束光通過雙縫后變?yōu)閮墒喔晒?，在光屏上相通形成穩(wěn)定的干涉條紋.

在雙縫干涉試驗(yàn)中，光屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差為半波長的偶數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)消失亮條紋;光屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差為半波長的奇數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)消失暗條紋.

A、對干涉圖樣的討論可知：相鄰兩條明條紋(暗條紋)中心距離與屏到雙縫的距離L成正比;與雙縫間距離d成反比;與照耀光的波長成正比.

B、在試驗(yàn)裝置不變的狀況下化、d不變)，由于紅光的波長大于紫光的波長，所以紅光產(chǎn)生的干涉條紋間距較大，紫光產(chǎn)生的干涉條紋間距較小;初步了解通過雙縫干涉測波長的原理.

C、用白光進(jìn)行干涉試驗(yàn)，各種單色光在光屏中央均為明紋，中央亮紋是各色光復(fù)合而成，所以是白色的.各色光由于波長不同，在光屏上產(chǎn)生的其它各級亮紋的位置均不相同，所以其它各級亮紋是彩色的.

(2)薄膜干涉

讓一束光經(jīng)薄膜的兩個(gè)表面反射后，形成的兩束反射光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)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打算，所以薄膜干涉中同一明條紋(暗條紋)應(yīng)消失在膜的厚度相等的地方.由于光波波長極短，所以微薄膜干涉時(shí)，介質(zhì)膜應(yīng)足夠薄，才能觀看到干涉條紋.

B、用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋，陽光下的肥皂泡和水面飄浮油膜消失彩色等都是薄膜干涉.

C、薄膜于涉在技術(shù)上可以檢查鏡面和精密部件表面外形;精密光學(xué)過鏡上的增透膜(當(dāng)增透膜的厚度是入射光在膜中波長的1/4時(shí)，透鏡上透光損失的能量最小，增加了透鏡的透光力量.)

3、光的衍射

光離開直線路徑繞到障礙物幾何陰影里去的現(xiàn)象叫光的衍射.只有當(dāng)小孔、單縫或小屏的尺寸小于波長或和波長差不多時(shí)，才能觀看到明顯的衍射現(xiàn)象.

A、白光通過小孔或單縫時(shí)，屏上消失的衍射圖樣中央是白色亮紋，它各級亮紋是彩色的;用單色光進(jìn)行單縫衍射時(shí)，屏上消失明暗相間的衍射條紋.

B、光的衍射現(xiàn)象中消失明暗相間的條紋，實(shí)際上是干涉的結(jié)果，說明光的干涉和衍射現(xiàn)象有親密關(guān)系.

C、干涉和衍射是波的基本特性，光的干涉和衍射現(xiàn)象征明白光是一種波.干涉和衍射現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理不同，產(chǎn)生的圖樣也有區(qū)分.干涉圖樣的中央亮紋和其它各級亮紋的寬度基本相等，而衍射圖樣各級亮紋的寬度各不相同，中央亮紋的寬度差不多是其它各級亮紋寬度的兩倍.

D、白光干涉、衍射現(xiàn)象中消失的彩色條紋與白光色散的彩色條紋產(chǎn)生的機(jī)理不同，前者由光的疊加產(chǎn)生的

《波的衍射和干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)4

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

教學(xué)重點(diǎn)：波的疊加及發(fā)生波的干涉的條件.

教學(xué)難點(diǎn)：對穩(wěn)定的波的干涉圖樣的理解.

教學(xué)方法：試驗(yàn)爭論法

教學(xué)儀器：水槽演示儀，長條橡膠管，計(jì)算機(jī)多媒體

新課引入：

問題1：上節(jié)課我們討論了波的衍射現(xiàn)象，什么是波的衍射現(xiàn)象呢?(波繞過障礙物的現(xiàn)象)

問題2：發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是什么?(障礙物或孔的大小比波長小，或者與波長相差不多)

這節(jié)課我們討論波的干涉現(xiàn)象，假如同時(shí)投入兩個(gè)小石子，形成了兩列波，當(dāng)它們相遇在一起時(shí)又會(huì)怎樣?請同學(xué)留意觀看演示試驗(yàn).

一、波的干涉

觀看現(xiàn)象：

①在水槽演示儀上有兩個(gè)振源的條件下，單獨(dú)使用其中的一個(gè)振源，水波按該振源的振動(dòng)方式向外傳播;再單獨(dú)使用另一個(gè)振源，水波按該振源的振動(dòng)方式向外傳播.

現(xiàn)象結(jié)論：每一個(gè)波源都按其自己的方式，在介質(zhì)中產(chǎn)生振動(dòng)，并能使介質(zhì)將這種振動(dòng)向外傳播.

②找兩個(gè)同學(xué)拉著一條長繩，讓他們同時(shí)分別抖動(dòng)一下繩的端點(diǎn)，則會(huì)從兩端各產(chǎn)生一個(gè)波包向?qū)Ψ絺鞑?當(dāng)兩個(gè)波包在中間相遇時(shí)，外形發(fā)生變化，相遇后又各自傳播.(由于這種現(xiàn)象一瞬間完成，同學(xué)看不清晰，老師可用計(jì)算機(jī)多媒體演示)

現(xiàn)象結(jié)論：波相遇時(shí)，發(fā)生疊加.以后仍按原來的方式傳播，是獨(dú)立的.

1.波的疊加：

在前面的現(xiàn)象的觀看的基礎(chǔ)上，向同學(xué)說明什么是波的疊加.

老師板書：兩列波相遇時(shí)，在波的重疊區(qū)域，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和.

結(jié)合圖下圖解釋此結(jié)論.

讓同學(xué)思索和爭論，并在分析的基礎(chǔ)上，給出干涉的定義：

(老師板書)頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉，形成的圖樣叫做波的干涉圖樣.

請同學(xué)反復(fù)觀看水槽中的水波的干涉，分清哪些區(qū)域?yàn)檎駝?dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，哪些區(qū)域?yàn)檎駝?dòng)減弱的區(qū)域.

最終應(yīng)關(guān)心同學(xué)分析清晰：介質(zhì)中某點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較大的振幅振動(dòng);而某點(diǎn)的振動(dòng)減弱，是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較小的振幅振動(dòng)，這與只有一個(gè)波源的振動(dòng)在介質(zhì)中傳播時(shí)，各質(zhì)點(diǎn)均按此波源的振動(dòng)方式振動(dòng)是不同的.

問題：任何兩列波進(jìn)行疊加都可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象嗎?(不行以)為什么?(干涉是一種特別的疊加.任何兩列波都可以進(jìn)行疊加，但只有兩列頻率相同)

總結(jié)：干涉是波特有的現(xiàn)象.

二、應(yīng)用

請同學(xué)思索和爭論在我們生活中是否遇到過波的干涉現(xiàn)象，舉例說明：

例1、水波的干涉現(xiàn)象.

例2、聲波的干涉現(xiàn)象.

三、課堂小結(jié)

今日，我們學(xué)習(xí)了波特有的現(xiàn)象：波的干涉.請同學(xué)再表達(dá)一下：什么叫波干涉?什么條件下可能發(fā)生波的干涉?

課后的任務(wù)是仔細(xì)閱讀課本.

《波的衍射和干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)5

光的衍射--重慶其次外國語學(xué)校劉海軍

在中學(xué)物理教學(xué)中，將所學(xué)學(xué)問應(yīng)用到實(shí)際生活中去，有利于關(guān)心同學(xué)加深對物理學(xué)問的理解，有利于培育同學(xué)解決實(shí)際問題的力量，有利于提高同學(xué)進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理學(xué)問的愛好。筆者在“光的衍射”一節(jié)教學(xué)中進(jìn)行了嘗試，收到了良好的教學(xué)效果。

一、--

現(xiàn)行人教版高中《物理》教材中，對“光的衍射”一節(jié)的處理是基于單縫衍射和圓孔衍射兩個(gè)試驗(yàn)，而且以此說明光發(fā)生明顯衍射的條件和現(xiàn)象。在教學(xué)過程中，通過在教材中兩個(gè)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行延長、拓展，引導(dǎo)同學(xué)對比分析發(fā)覺：光通過不同外形的障礙物發(fā)生衍射時(shí)，其衍射圖樣不一樣。再進(jìn)一步演示和觀看光通過正三角形孔、正方形孔、正多邊形孔的衍射現(xiàn)象加以驗(yàn)證，并介紹光的衍射在現(xiàn)代技術(shù)上的應(yīng)用，如x射線通過晶體發(fā)生晶格衍射。反過來，用對應(yīng)的衍射圖樣來推想晶體的微觀結(jié)構(gòu)。讓同學(xué)分析為什么光學(xué)顯微鏡放大倍數(shù)受到限制，以及對光在介質(zhì)中沿直線傳播規(guī)律進(jìn)一步再熟悉，使同學(xué)對光的衍射現(xiàn)象的熟悉得到升華。

二、試驗(yàn)器材及操作

光源選用激光筆，縫和孔的詳細(xì)制作過程簡述如下：

用刀片、縫衣針等工具在不透光的塑料卡片(如電話卡)上，分別刻制出不同寬度的縫和不同大小、不同外形的孔。如圖1所示卡片上制作寬度約為2mm的縫a和寬度約為0.5mm的縫b;如圖2所示卡片上制作直徑約為2mm的圓孔c和直徑約為1mm的圓孔d;如圖3所示卡片上制作線度都約為1mm的正三角形孔e、正方形體正多邊形孔g。

演示時(shí)，把有孔或縫的卡片固定在支架上作為擋板，在相距1m左右的位置，把激光筆光源照耀到縫或孔上，在光屏(可以把白色墻壁作為光屏)上可看到相應(yīng)的衍射現(xiàn)象，試驗(yàn)裝置如圖4所示。

三、教學(xué)過程

1.提出問題

師問：衍射是波所特有的現(xiàn)象，既然光也是一種波，為什么在日常生活中沒有觀看到光的衍射現(xiàn)象?

同學(xué)爭論。

2.分析問題

師問：衍射是波繞過障礙物傳播的現(xiàn)象。波要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象(也即人們?nèi)庋勰苤苯佑^看到波的衍射現(xiàn)象)必需滿意什么條件?

生答：波要發(fā)生明顯衍射，必需滿意肯定的條件：只有障礙物或縫的尺寸跟波長差不多，或者比光的波長更小時(shí)，才能觀看到明顯的衍射現(xiàn)象。

師問：怎樣才能觀看到光的衍射現(xiàn)象呢?

生答：光的波長很短，而可見光的波長實(shí)際上只有非常之幾微米，一般物體的尺寸都比它大得多，因此，很難看到光的衍射現(xiàn)象。但是若障礙物或縫的尺寸很小，與光波波長差不多時(shí)，就應(yīng)當(dāng)觀看到明顯的衍射現(xiàn)象。

3.試驗(yàn)驗(yàn)證

試驗(yàn)一：如圖4所示裝置，把激光筆發(fā)出的激光分別照在單縫b、d上，觀看屏上的圖樣。

現(xiàn)象及分析：當(dāng)激光照在寬縫a上時(shí)，光沿著直線方向通過縫，在屏上產(chǎn)生一條跟縫的寬度相當(dāng)?shù)牧辆€;當(dāng)激光照在窄縫b上時(shí)，光通過縫后就明顯地偏離了直線傳播方向照到了屏上相當(dāng)寬的地方，并且消失了明暗相間的條紋，如圖5所示，這就是光的衍射現(xiàn)象。

試驗(yàn)二：在上述試驗(yàn)中，把擋板換成圖2所示卡片，把激光筆發(fā)出的激光分別照在圓孔c、d上，觀看屏上的圖樣。

現(xiàn)象和分析：當(dāng)激光照在直徑較大的孔c上時(shí)，在屏上得到一個(gè)圓形亮斑，圓的大小跟按光沿直線傳播規(guī)律作圖得到的一樣。當(dāng)激光照在直徑較小的孔d上時(shí)，屏上得到一些明暗相間的圓環(huán)，這些圓環(huán)達(dá)到的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了光沿直線傳播所對應(yīng)照明的區(qū)域，如圖6所示。

小結(jié)：上述兩個(gè)試驗(yàn)說明：當(dāng)縫或孔較大(比光波波長大得多)時(shí)，衍射現(xiàn)象不明顯(肉眼很難直接觀看到);當(dāng)縫或孔很小(與光波波長接近或比光波波長更小)時(shí)，衍射現(xiàn)象非常明顯。

4.學(xué)問延長

師問：同學(xué)們，試比較上面單縫衍射和圓孔衍射圖樣，有那些相同點(diǎn)，又有哪些不同點(diǎn)?

生答：相同點(diǎn)都是明暗相間的條紋。不同點(diǎn)是圓孔衍射條紋為圓環(huán)外形，而單縫衍射條紋是直線外形。

師問：通過比較，說明衍射圖樣的外形與什么有關(guān)?

生答：衍射圖樣的外形與障礙物的外形有關(guān)。

師問：假如用其他外形的孔，發(fā)生衍射時(shí)得到的衍射圖樣又怎樣呢?

試驗(yàn)：在圖4所示裝置中，把擋板換成如圖3所示卡片，依次演示激光通過正三角形孔e、正方形孔f、正多邊形孔g發(fā)生的衍射現(xiàn)象，其衍射圖樣分別為如圖7、8、9所示。

師問：通過比較、分析衍射圖樣與障礙物的外形，這些試驗(yàn)進(jìn)一步說明白衍射圖樣與光通過的小孔的外形有關(guān)的結(jié)論，得出這一結(jié)論有什么作用呢?

同學(xué)爭論。

師問：能不能通過衍射圖樣，反過來推知小孔外形(或障礙物的結(jié)構(gòu))呢?

生答：由試驗(yàn)可知，衍射圖樣和孔的外形是一一對應(yīng)的，因