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光的干涉教案
作為一位無(wú)私奉獻(xiàn)的人民教師，時(shí)常需要編寫(xiě)教案，借助教案可以有效提升自己的教學(xué)能力。寫(xiě)教案需要注意哪些格式呢？以下是小編整理的光的干涉教案，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
光的干涉教案1
教學(xué)目標(biāo)
�。ㄒ唬┲R(shí)目標(biāo)
1、知道光的干涉現(xiàn)象，了解相干條件，知道光的雙縫干涉現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的以及產(chǎn)生明暗條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系；
2、知道薄膜干涉是如何產(chǎn)生的，了解薄膜干涉的現(xiàn)象及技術(shù)上的應(yīng)用。
�。ǘ┠芰δ繕�(biāo)
通過(guò)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，與以前學(xué)過(guò)的機(jī)械波的干涉進(jìn)行類(lèi)比，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力以及對(duì)問(wèn)題的分析、推理能力。
教學(xué)建議
光的干涉是本章的重點(diǎn)之一．講解前先引導(dǎo)學(xué)生回憶機(jī)械波的有關(guān)內(nèi)容．
在光的干涉的教學(xué)中，一個(gè)值得注意的問(wèn)題是相干條件的講述（有關(guān)內(nèi)容可以參見(jiàn)擴(kuò)展資料）．相對(duì)于機(jī)械波--比較容易的獲得連續(xù)振動(dòng)的波源、滿(mǎn)足相干波的條件，兩個(gè)獨(dú)立光源發(fā)出的光，即使是頻率相同的單色光(實(shí)際上嚴(yán)格的單色光并不存在)，也不能保持恒定的相差．考慮到學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和接受水平，講解中可以不提出相干光的概念，只強(qiáng)調(diào)利用單孔雙縫使得一束光成了兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的波源，這同機(jī)械波中提到的振源的振動(dòng)步調(diào)相同的要求是一致的．
做好演示實(shí)驗(yàn)．讓學(xué)生通過(guò)觀(guān)察白光的雙縫干涉和單色光的雙縫干涉加深知識(shí)的理解．
雙縫干涉的教學(xué)雖不要求定量討論，但是在講條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，要讓學(xué)生知道公式中每一項(xiàng)的意義，配合彩圖讓學(xué)生將白光、單色光的干涉圖樣的特點(diǎn)記住．并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(zhì)無(wú)關(guān)．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(chǎn)生的干涉條紋間距跟光的波長(zhǎng)成正比，這個(gè)關(guān)系是應(yīng)該讓學(xué)生知道的．知道了這一點(diǎn)，學(xué)生才能理解不同色光具有不同的頻率和波長(zhǎng)．
薄膜干涉的教學(xué)，可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)、演示來(lái)進(jìn)行，只要求學(xué)生初步認(rèn)識(shí)這種現(xiàn)象，不必做進(jìn)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(xué)生觀(guān)察．如果有牛頓環(huán)的實(shí)驗(yàn)裝置，也可以讓學(xué)生觀(guān)察．
關(guān)于光的干涉在技術(shù)上的應(yīng)用，教材中舉了用干涉法檢查平面和增透膜的例子．對(duì)此只要求學(xué)生初步了解其原理，可不再補(bǔ)充．
關(guān)于演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議
（1）演示實(shí)驗(yàn)可以用激光光學(xué)演示儀、實(shí)驗(yàn)時(shí)使激光束的行進(jìn)方向正對(duì)學(xué)生的觀(guān)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），讓光束通過(guò)不同間距（d）的雙縫，可觀(guān)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(xué)生實(shí)驗(yàn)用雙縫干涉儀測(cè)光的波長(zhǎng)．實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用燈絲為線(xiàn)狀的燈泡作光源，在雙縫前加一濾光片（紅、綠均可），讓雙縫對(duì)準(zhǔn)光源且雙縫平行于燈絲，這樣通過(guò)雙縫的為單色光．然后調(diào)節(jié)雙縫的卡腳，即可在筒內(nèi)帶有刻波的光屏上得到單色光的干涉條紋，再?gòu)挠^(guān)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(biāo)出，L從儀器上可得到， 為測(cè)量到的值，即可求出 ，本實(shí)驗(yàn)除了測(cè)波長(zhǎng)，還可以讓學(xué)生用其觀(guān)察白光的干涉條紋（不加濾光片，直接觀(guān)察燈絲發(fā)出的光），在屏上可看到彩色條紋
（3）薄膜干涉可采用隨堂實(shí)驗(yàn)．用生物實(shí)驗(yàn)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(diǎn)燃，然后將蓋玻片置于火焰后方，用眼睛從前面著蓋玻片即可看到明、暗相間的條紋
�。�4）用激光演示儀加牛頓圈配件可以在屏上得到牛頓環(huán)
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
�。ǎ┮胄抡n
通過(guò)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
�。ǘ�教學(xué)過(guò)程（）（需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的主要知識(shí)點(diǎn)）
1、實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)遷移是掌握雙縫干涉的關(guān)鍵
干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，確定某種物理過(guò)程是不是波動(dòng)，就看它有沒(méi)有干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象產(chǎn)生，只有觀(guān)察到光的干涉現(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)械波的知識(shí)：
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，繼續(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)域互相間隔，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)波源必須是相干波源
2、掌握了上述波的共同性后，再分析光的特殊性．
由于物質(zhì)發(fā)光的特殊性，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？雙縫干涉就是成功的一例．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光從單縫射到雙縫上，形成了兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的相干光源，它們?cè)诠馄辽席B加就出現(xiàn)干涉圖樣．
上述思維過(guò)程，不僅能順利地掌握雙縫干涉，同時(shí)為研究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(guò)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．
在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋；光屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋．
A、對(duì)干涉圖樣的研究可知：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；與照射光的波長(zhǎng)成正比．
B、在實(shí)驗(yàn)裝置不變的情況下化、d不變），由于紅光的波長(zhǎng)大于紫光的波長(zhǎng)，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��；初步了解通過(guò)雙縫干涉測(cè)波長(zhǎng)的原理．
C、用白光進(jìn)行干涉實(shí)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(zhǎng)不同，在光屏上產(chǎn)生的其它各級(jí)亮紋的位置均不相同，所以其它各級(jí)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決定，所以薄膜干涉中同一明條紋（暗條紋）應(yīng)出現(xiàn)在膜的厚度相等的地方．由于光波波長(zhǎng)極短，所以微薄膜干涉時(shí)，介質(zhì)膜應(yīng)足夠薄，才能觀(guān)察到干涉條紋．
B、用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋，陽(yáng)光下的肥皂泡和水面飄浮油膜出現(xiàn)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形狀；精密光學(xué)過(guò)鏡上的增透膜（當(dāng)增透膜的厚度是入射光在膜中波長(zhǎng)的1/4時(shí)，透鏡上透光損失的能量最小，增強(qiáng)了透鏡的透光能力．）
3、光的衍射
光離開(kāi)直線(xiàn)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(zhǎng)或和波長(zhǎng)差不多時(shí)，才能觀(guān)察到明顯的衍射現(xiàn)象．
A、白光通過(guò)小孔或單縫時(shí)，屏上出現(xiàn)的衍射圖樣中央是白色亮紋，它各級(jí)亮紋是彩色的；用單色光進(jìn)行單縫衍射時(shí)，屏上出現(xiàn)明暗相間的衍射條紋．
B、光的衍射現(xiàn)象中出現(xiàn)明暗相間的條紋，實(shí)際上是干涉的結(jié)果，說(shuō)明光的干涉和衍射現(xiàn)象有密切關(guān)系．
C、干涉和衍射是波的基本特性，光的干涉和衍射現(xiàn)象征明了光是一種波．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)別．干涉圖樣的中央亮紋和其它各級(jí)亮紋的寬度基本相等，而衍射圖樣各級(jí)亮紋的寬度各不相同，中央亮紋的寬度差不多是其它各級(jí)亮紋寬度的兩倍．
D、白光干涉、衍射現(xiàn)象中出現(xiàn)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，后者由光的折射產(chǎn)生的．
探究活動(dòng)
1、查閱資料：有關(guān)光的干涉的內(nèi)容
2、實(shí)驗(yàn)：觀(guān)察薄膜干涉和牛頓環(huán)
3、了解等厚干涉和等傾干涉．
光的干涉教案2
一. 教學(xué)內(nèi)容： 實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉條紋測(cè)光的波長(zhǎng)
二. 要點(diǎn)：
1. 通過(guò)安裝調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)儀器，使了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件。讓觀(guān)察白光及單色光的雙縫干涉圖樣，并測(cè)定單色光波的波長(zhǎng)。
2. 本章知識(shí)梗概
三. 重點(diǎn)、難點(diǎn)解析：
1. 實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)原理：
光源發(fā)出的光經(jīng)濾色片成為單色光，單色光通過(guò)單縫后，相當(dāng)于線(xiàn)光源。通過(guò)雙縫后，變成頻率相同、相（位）差恒定的相干光，可以在光屏上產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣根據(jù)計(jì)算波長(zhǎng)的公式： ，測(cè)出雙縫間的距離d，雙縫到光屏的距離< > ，同種相鄰干涉條紋間的距離Δx，即可算出單色光的波長(zhǎng)。
實(shí)驗(yàn)：
儀器安裝調(diào)節(jié)好后，換上測(cè)量頭，把測(cè)量頭的游標(biāo)尺置10mm左右，調(diào)節(jié)目鏡，在視場(chǎng)中出現(xiàn)清晰的干涉條紋及分劃板上的刻線(xiàn)，然后在單縫前套上紅色或綠色濾色片即可開(kāi)始測(cè)量。
分劃板上的刻線(xiàn)形狀如圖所示，一條水平刻線(xiàn)、二條豎直刻線(xiàn)。豎直刻線(xiàn)應(yīng)與干涉條紋平行。若不平行，松開(kāi)測(cè)量頭上的緊固螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使豎直劃線(xiàn)與干涉條紋平行．在雙縫距d及縫屏距 已知的條件下。測(cè)出相鄰兩條亮（或暗）條紋的間距Δx，就可計(jì)算波長(zhǎng) 。若直接測(cè)Δx，測(cè)量的相對(duì)誤差較大，因此可先測(cè)6條明（或暗）條紋的總間距．再計(jì)算出Δx。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，把分劃板刻線(xiàn)對(duì)齊左邊某一條清晰的亮（或暗）條紋，記下游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1，然后把分劃板移向右邊，把刻線(xiàn)對(duì)齊第七條亮（或暗）條紋，記下游標(biāo)尺讀數(shù)x7，如圖所示。6條條紋的總間距為x7一x1．則 。
分劃板刻線(xiàn)能否對(duì)齊干涉條紋，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很大，由于明暗條紋的單線(xiàn)不很清晰，測(cè)量時(shí)應(yīng)對(duì)齊干涉明（或暗）條紋的中心。方法如下：把明（或暗）條紋嵌在分劃板兩根短刻線(xiàn)之間，使條紋的兩邊邊緣與短刻線(xiàn)的距離相等，這時(shí)，中心刻線(xiàn)就對(duì)齊在條紋的中心，如圖所示。為減小測(cè)量誤差，x1及x7的讀數(shù)應(yīng)重復(fù)測(cè)幾次，取其平均值。計(jì)算波長(zhǎng)時(shí)，雙縫縫距標(biāo)在雙縫座上，在安裝儀器時(shí)就要把d值記下來(lái)。縫屏距 。不加接長(zhǎng)管是600mm，加上接長(zhǎng)管后為700mm。
誤差分析：
產(chǎn)生偶然誤差主要是條紋間距的測(cè)量和讀數(shù)操作錯(cuò)誤。
2.【典型例題】
[例1] 用單色光做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，從中央O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)數(shù)。在光屏上某點(diǎn)P恰為第三條亮紋。現(xiàn)改用頻率較高的單色光照射，裝置其他條件不變，那么（ ）
A. P處仍為第三條亮紋
B. P處可能是第四條暗紋
C. P處可能是第二條亮紋
D. 若將光屏向雙縫移近一些，在P處可能是看到第二條亮紋
，光屏向雙縫移近即 變小，波程差變大，P的亮紋級(jí)數(shù)將提高。D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
[例2] 若把楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)改在水中進(jìn)行，其他條件不變，則得到的干涉條紋間距將如何變化（ ）
A. 變大 B. 變小 C. 不變 D. 不能確定
解析：光在水中的波長(zhǎng)小于空氣中波長(zhǎng)，由條紋間距公式答案：B
[例4] 登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線(xiàn)的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線(xiàn)照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線(xiàn)對(duì)眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5，所要消除的紫外線(xiàn)的頻率為8.1×1014Hz，那么它設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是多少？
2.47×10－7m，因此膜的厚度至少是1.2×10－7m。
[例5] 平行光通過(guò)小孔得到的衍射圖樣和泊松亮斑比較，下列說(shuō)法中正確的有（ ）
A. 在衍射圖樣的中心都是亮斑
B. 泊松亮斑中心亮點(diǎn)周?chē)陌淡h(huán)較寬
C. 小孔衍射的衍射圖樣的中心是暗斑，泊松亮斑圖樣的中心是亮斑
D. 小孔衍射的衍射圖樣中亮、暗條紋間的間距是均勻的，泊松亮斑圖樣中亮、暗條紋間的間距是不均勻的
[例6] 有關(guān)偏振和偏振光的下列說(shuō)法中正確的有（ ）
A. 只有電磁波才能發(fā)生偏振，機(jī)械波不能發(fā)生偏振
B. 只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振
C. 自然界不存在偏振光，自然光只有通過(guò)偏振片才能變?yōu)槠窆?/p>
D. 除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通�？吹降慕^大部分光都是偏振光
雙縫間距是0.4mm，當(dāng)分劃板中心刻線(xiàn)從第l條亮紋移到第6條亮紋時(shí)，測(cè)量頭如圖所示，
上手輪的兩次讀數(shù)如圖（a）、（b）所示。測(cè)得的單色光波長(zhǎng)是多少？
5. 使低氣壓水銀弧燈所發(fā)的光經(jīng)濾光片后照射間距為0.4mm的雙縫，在雙縫后1.5m遠(yuǎn)的光屏上得到一組黃色的亮暗條紋，從中央向一側(cè)數(shù)，第1條和第5條暗紋間的距離為8.4mm，求此黃光的波長(zhǎng)。
【模擬二】
一. 選擇題
1. 豎直放置的鐵絲框中的肥皂膜，在太陽(yáng)光照射下形成（ ）
A. 明暗相間的水平干涉條紋 B. 明暗相間的豎直干涉條紋
C. 彩色的水平干涉條紋 D. 彩色的豎直干涉條紋
2. 關(guān)于光的傳播，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 各種色光在真空中傳播速度相同。在介質(zhì)中傳播速度不同
B. 各種色光在真空中頻率不同。同?D色光在不同介質(zhì)中的頻率相同
C. 同一色光在不同介質(zhì)中折射率不同，不同色光在同一介質(zhì)中折射率相同
D. 各種色光在同一介質(zhì)中波長(zhǎng)不同，同一色光在真空中的波長(zhǎng)比在其他任何介質(zhì)中的波長(zhǎng)都長(zhǎng)
3. 下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 紅外線(xiàn)易穿透云層，故廣泛應(yīng)用于遙感技術(shù)領(lǐng)域
B. 醫(yī)院用x光進(jìn)行透視，是因?yàn)樗歉鞣N電磁波中穿透最強(qiáng)的
C. 陽(yáng)光曬黑皮膚，主要是陽(yáng)光中紅外線(xiàn)的作用
D. 電取暖器利用了紅外線(xiàn)的熱作用
4. 點(diǎn)光源照射到一障礙物，在屏上所成的陰影的邊緣部分模糊不清，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（ ）
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的干涉 D. 光的衍射
5. 用卡尺觀(guān)察單縫衍射現(xiàn)象時(shí)，把縫寬由0.2mm逐漸增大到0.8mm，看到的現(xiàn)象將是（ ）
A. 衍射條紋的間距逐漸變小，衍射現(xiàn)象逐漸不明顯
B. 衍射條紋的間距逐漸變大，衍射現(xiàn)象越來(lái)越明顯
C. 衍射條紋間距不變，只是亮度增強(qiáng)
D. 以上現(xiàn)象都不發(fā)生
6. 下面對(duì)增透膜的敘述中，不正確的有（ ）
A. 攝影機(jī)的鏡頭涂上一層增透膜后，可提高成像質(zhì)量
B. 增透膜是為了增加光的透射，減小反射
C. 增透膜的`厚度應(yīng)為入射光在薄膜中波長(zhǎng)的
D. 增透膜的厚度應(yīng)為入射光在真空中波長(zhǎng)的
7. 如圖所示為x射線(xiàn)管的結(jié)構(gòu)示意圖，E為燈絲電源，要使射線(xiàn)管發(fā)出x射線(xiàn)，須在K、A兩電極間加上幾萬(wàn)伏的直流高壓（ ）
A. 高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)，x射從K極發(fā)出
B. 高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)，x射線(xiàn)從A極發(fā)出
C. 高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)，x射線(xiàn)從K極發(fā)出
D. 高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)，x射線(xiàn)從A極發(fā)出
8. 某同學(xué)自己動(dòng)手利用如圖20?D12所示器材，觀(guān)察光的干涉現(xiàn)象，A為單縫屏，B為雙縫屏，C為像屏。當(dāng)一束陽(yáng)光照射到A上時(shí)，屏C上并沒(méi)有出現(xiàn)干涉條紋。他移走B后，C上再現(xiàn)一窄亮線(xiàn)，分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，最大的可能性是（ ）
A. 單縫S太窄 B. 單縫S太寬
C. S到S1、S2距離不等 D. 陽(yáng)光不能作為光源
二. 填空題：
9. 在下列情況下，發(fā)生的是光的哪種現(xiàn)象？
（1）通過(guò)狹縫看日光燈可見(jiàn)彩色花紋。是 現(xiàn)象。
�。�2）通過(guò)三棱鏡看書(shū)上的字的邊緣有彩色是 現(xiàn)象。
�。�3）增透膜是利用光的 現(xiàn)象來(lái)使反射光的強(qiáng)度減至最小。
10. 電燈S發(fā)出的光a穿過(guò)偏振片A后變?yōu)楣鈈（下圖）。穿過(guò)偏振片B而被P處眼睛看到，則其中光b是 （填“自然光”或“偏振光”）；若人眼此時(shí)看到透過(guò)B的光最強(qiáng)，則將B轉(zhuǎn)過(guò) 角度時(shí)，人眼看到的光最弱。
11. 單色光在真空中的頻率為 ，波長(zhǎng)為 的單色光源時(shí)，在P點(diǎn)處將形成 條紋；當(dāng)S為 =0.5
三. 計(jì)算題：
13. 某色光在某種液體中的傳播速度為1.5×l08m/s，波長(zhǎng)為250nm．求：
�。�1）此液體的折射率；
（2）此色光從液體射入空氣時(shí)，產(chǎn)生全反射的臨界角；
（3）此色光在空氣中能產(chǎn)生明顯衍射時(shí)小孔的孔徑是多少微米?
14. 如圖所示，用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。O為雙縫S1、S2連線(xiàn)中垂線(xiàn)與屏的交點(diǎn)，若
S2P－S1P=4 ， 為單色光的波長(zhǎng)，試計(jì)算OP之間的暗條紋數(shù)有幾條。
【模擬試題一】
1. B、D 2. C 3. 相間，變窄 4. 7.5×10－7m 5. 5. 6×l0－7m
【模擬試題二】
1. C 2. A、B、D 3. A、D 4. D 5. A 6. D 7. D 8. C
9.（1）衍射；（2）色散；（3）干涉 10. 偏振光，90° 11.
12. 暗；明 13.（1）n=2；（2）30°；（3）0.5 14. 4條
光的干涉教案3
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1.掌握明條紋(或暗條紋)間距的計(jì)算公式及推導(dǎo)過(guò)程。
2.觀(guān)察雙縫干涉圖樣，掌握實(shí)驗(yàn)方法。
(二)過(guò)程與方法
培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析處理故障的能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
體會(huì)用宏觀(guān)量測(cè)量微觀(guān)量的方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理方法的教育。
【教學(xué)重點(diǎn)】
雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作。
【教學(xué)難點(diǎn)】
L、d、的準(zhǔn)確測(cè)量。
【教學(xué)方法】
復(fù)習(xí)提問(wèn)，理論推導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)探究
【教學(xué)用具】
雙縫干涉儀、光具座、光源、學(xué)生電源、導(dǎo)線(xiàn)、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭、刻度尺
【教學(xué)過(guò)程】
(一)引入新課
師：在雙縫干涉現(xiàn)象中，明暗條紋出現(xiàn)的位置有何規(guī)律?
生：當(dāng)屏上某點(diǎn)到兩個(gè)狹縫的路程差=2n ，n=0、1、2時(shí)，出現(xiàn)明紋;當(dāng)=(2n+1) ，n=0、1、2時(shí)，出現(xiàn)暗紋。
師：那么條紋間距與波長(zhǎng)之間有沒(méi)有關(guān)系呢?下面我們就來(lái)推導(dǎo)一下。
(二)進(jìn)行新課
1.實(shí)驗(yàn)原理
師：[投影下圖及下列說(shuō)明]
設(shè)兩縫S1、S2間距離為d，它們所在平面到屏面的距離為l，且ld，O是S1S2的中垂線(xiàn)與屏的交點(diǎn)，O到S1、S2距離相等。
推導(dǎo)：(教師板演，學(xué)生表達(dá))
由圖可知S1P=r1
師：r1與x間關(guān)系如何?
生：r12=l2+(x- )2
師：r2呢?
生：r22=l2+(x+ )2
師：路程差|r1-r2|呢?(大部分學(xué)生沉默，因?yàn)閮筛街畈荒苓M(jìn)行深入運(yùn)算)
師：我們可不可以試試平方差?
r22-r12=(r2-r1)(r2+r1)=2dx
由于ld，且lx，所以r1+r22l，這樣就好辦了，r2-r1=r= x
師：請(qǐng)大家別忘了我們的任務(wù)是尋找x與的關(guān)系。r與波長(zhǎng)有聯(lián)系嗎?
生：有。
師：好，當(dāng)r=2n ，n=0、1、2時(shí)，出現(xiàn)亮紋。
即 x=2n 時(shí)出現(xiàn)亮紋，或?qū)懗蓌=
第n條和第(n-1)條(相鄰)亮紋間距離x為多少呢?
生：x=xn-xn-1
=[n-(n-1)]
師：也就是x=
我們成功了!大家能用語(yǔ)言表述一下條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系嗎?
生：成正比。
師：對(duì)，不過(guò)大家別忘了這里l、d要一定。暗紋間距大家說(shuō)怎么算?
生：一樣。
師：結(jié)果如何?
生：一樣。
師：有了相鄰兩個(gè)亮條紋間距公式x= ，我們就可以用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量光的波長(zhǎng)了。
2.觀(guān)察雙縫干涉圖樣
(教師指導(dǎo)學(xué)生按步驟進(jìn)行觀(guān)察，也可引導(dǎo)學(xué)生先設(shè)計(jì)好步驟，分析研究后再進(jìn)行，教師可將實(shí)驗(yàn)步驟投影)
步驟：(1)按課本圖13.3-2，將光源、單縫、遮光管、毛玻璃屏依次安放在光具座上。
(2)接好光源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使燈絲正常發(fā)光;
(3)調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線(xiàn)到達(dá)光屏;
(4)安裝單縫和雙縫，使雙縫與單縫平行，二者間距約5~10 cm.;
(5)在單縫和光源間放上濾光片，觀(guān)察單色光的干涉條紋。
(6)那走濾光片，觀(guān)察白光的干涉條紋。
(教師指導(dǎo)學(xué)生分別觀(guān)察紅色、紫色等不同顏色的單色光的干涉圖樣，比較不同色光干涉條紋寬度，與課本第59頁(yè)彩圖13.3-3對(duì)照，得出結(jié)論：紅光干涉條紋間距大于紫光干涉條紋間距(注意其他條件相同，進(jìn)行實(shí)驗(yàn))。對(duì)于同種色光，改變雙縫間距d，得出結(jié)論：雙縫間距d越小，條紋間距越大。觀(guān)察線(xiàn)狀白熾燈的干涉條紋，與課本60頁(yè)圖彩圖對(duì)比，得出結(jié)論：白光的干涉條紋是彩色的`。)
3.測(cè)定單色光的波長(zhǎng)
(教師指導(dǎo)學(xué)生按步驟進(jìn)行測(cè)量，也可引導(dǎo)學(xué)生先設(shè)計(jì)好步驟，分析研究后再進(jìn)行，教師可將實(shí)驗(yàn)步驟投影)
步驟：(1)安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀(guān)察到干涉條紋;
(2)使分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)齊某條(記為第1條)亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)a1，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線(xiàn)移動(dòng)，當(dāng)中心刻線(xiàn)與第n條亮紋中央對(duì)齊，記下移動(dòng)的條紋數(shù)n和移動(dòng)后手輪的讀數(shù)a2，則相鄰兩條紋間的距離 。
(3)用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏間距離L;
(4)用游標(biāo)卡尺測(cè)量雙縫間距d(這一步也可省去，d在雙縫玻璃上已標(biāo)出);
(5)重復(fù)測(cè)量、計(jì)算，求出波長(zhǎng)的平均值;
(6)換用不同濾光片，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師要注意指導(dǎo)：
(1)雙縫干涉儀是比較精密的實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)前教師要指導(dǎo)學(xué)生輕拿輕放，不要隨便拆分遮光筒，測(cè)量頭等元件，學(xué)生若有探索的興趣應(yīng)在教師指導(dǎo)下進(jìn)行。
(2)濾光片、單縫、雙縫、目鏡等會(huì)粘附灰塵，要指導(dǎo)學(xué)生用擦鏡紙輕輕擦拭，不用其他物品擦拭或口吹氣除塵。
(3)指導(dǎo)安裝時(shí)，要求學(xué)生注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線(xiàn)上，并使單縫、雙縫平行且豎直，引導(dǎo)學(xué)生分析理由。
(4)光源使用線(xiàn)狀長(zhǎng)絲燈泡，調(diào)節(jié)時(shí)使之與單縫平行且靠近。
(5)實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)像屏上的光很弱的情況.主要是燈絲、單縫、雙縫、測(cè)量頭與遮光筒不共軸線(xiàn)所致;干涉條紋的清晰與否與單縫和雙縫是否平行很有關(guān)系.因此(3)(4)兩步要求應(yīng)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)他們分析，培養(yǎng)分析問(wèn)題的能力。
(6)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生還會(huì)遇到各種類(lèi)似故障，教師要鼓勵(lì)他們分析查找原因。
(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，我們掌握了干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)之間的定量關(guān)系，即x= ，并利用上式測(cè)量了光的波長(zhǎng)。該實(shí)驗(yàn)為我們提供了一種用宏觀(guān)量測(cè)量微觀(guān)量的方法。
(四)課余作業(yè)
完成P60問(wèn)題與練習(xí)的題目。
附：課后訓(xùn)練
1.在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用普通的白光做光源，若在雙縫處把一縫用紅色玻璃擋住，另一縫用綠色玻璃擋住，則屏上會(huì)出現(xiàn) ( )
A.紅色干涉條紋 B.綠色干涉條紋
C.紅綠相間的干涉條紋 D.無(wú)干涉條紋，但有亮光
答案：D
2.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，保持雙縫到屏的距離不變，調(diào)節(jié)雙縫間距離，當(dāng)距離增大時(shí)，干涉條紋距離將變________，當(dāng)距離減小時(shí)，干涉條紋間距將變________.
答案：小，大
3.用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得雙縫間距離為0.4 mm，雙縫到屏的距離為1 m，干涉條紋間距為1.5 mm，求所用光波的波長(zhǎng)。
答案：610-7 m
4.光纖通信是70年代以后發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，世界上許多國(guó)家都在積極研究和發(fā)展這種技術(shù)。發(fā)射導(dǎo)彈時(shí)，可在導(dǎo)彈后面連一根細(xì)如蛛絲的光纖，就像放風(fēng)箏一樣，這種纖細(xì)的光纖在導(dǎo)彈和發(fā)射裝置之間，起著雙向傳輸信號(hào)的作用，光纖制導(dǎo)的下行光信號(hào)是鎵鋁砷激光器發(fā)出的在纖芯中波長(zhǎng)為0.85 m的單色光。而上行光信號(hào)是銦鎵砷磷發(fā)光二極管發(fā)射的在纖芯中波長(zhǎng)為1.06 m的單色光，這樣操縱系統(tǒng)通過(guò)這根光纖向?qū)棸l(fā)出控制指令，導(dǎo)彈就如同長(zhǎng)眼睛一樣盯住目標(biāo)。根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：
(1)在光纖制導(dǎo)中，上行光信號(hào)在真空中波長(zhǎng)是多少?
(2)為什么上行光信號(hào)和下行光信號(hào)要采用兩種不同頻率的光?(已知光纖纖芯的折射率為1.47)
答案：(1)157 m，(2)如果上行光信號(hào)和下行光信號(hào)頻率相同，會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象。相互間產(chǎn)生干擾。
5.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀(guān)察到了彩色干涉條紋。若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片(只能透過(guò)紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過(guò)綠光)，這時(shí) ( )
A.只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失
B.紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在
C.任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但在屏上仍有光亮
D.屏上無(wú)任何光亮
解析：題目中給出的條件是：以白光為光源時(shí)，在屏幕上得到了彩色的干涉條紋。若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片(只能透過(guò)紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過(guò)綠光)，那么，從雙縫射出的則是頻率不同的紅色光和綠色光，所以不可能產(chǎn)生干涉條紋，故A、D錯(cuò);而其他顏色的光不可能透過(guò)濾光片，故B亦錯(cuò).雖然不能產(chǎn)生干涉條紋，但仍有光照在屏上，故C對(duì)。
答案：C
6.用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是
A.相鄰干涉條紋之間距離相等
B.中央明條紋寬度是兩邊明紋寬度的兩倍
C.屏與雙縫之間距離減小，則屏上條紋間的距離增大
D.在實(shí)驗(yàn)裝置不變的情況下，紅光的條紋間距小于藍(lán)光的條紋間距
解析：因?yàn)殡p縫干涉的條紋寬x= ，可見(jiàn)條紋寬應(yīng)是相等的，A正確，BC錯(cuò)，又因?yàn)?紅 藍(lán)，所以x紅x藍(lán)，故D錯(cuò).
答案：A
7.如圖所示，用波長(zhǎng)為 的單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)兩個(gè)狹縫S1、S2到屏上某點(diǎn)P的路程差為d，則
A.距O點(diǎn)最近的一條暗紋必是d= /2
B.對(duì)屏上某點(diǎn)d=n /2(n為正整數(shù))時(shí)，出現(xiàn)暗紋
C.距O點(diǎn)越遠(yuǎn)的點(diǎn)d越長(zhǎng)，就越容易出現(xiàn)暗條紋
D.用各色光在同一條件下實(shí)驗(yàn)，波長(zhǎng)越短的色光條紋間距越小
解析：當(dāng)路程差d=n 時(shí)出現(xiàn)亮條紋，路程差d=(2n+1) /2時(shí)出現(xiàn)暗條紋，可見(jiàn)，當(dāng)n=0時(shí)，d= /2，所以A正確。由x=l /d(式中d為兩狹縫間的距離)得，頻率越大的色光，其波長(zhǎng)越短，干涉條紋之間的距離越小，故D正確。
答案：AD
8.在利用雙縫干涉測(cè)定光波波長(zhǎng)時(shí)，首先調(diào)節(jié)________和________的中心均位于遮光筒的中心軸線(xiàn)上，并使單縫和雙縫豎直并且互相平行.當(dāng)屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后，用測(cè)量頭上的游標(biāo)卡尺測(cè)出n條明紋間距離a，則兩條相鄰明條紋間的距離x=________，雙縫到毛玻璃屏的距離L用________測(cè)量，用公式________可以測(cè)出單色光的波長(zhǎng)。
答案：光源、濾光片、單縫、雙縫 ，毫米刻度尺x=
9.用紅光做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知雙縫間的距離為0.210-3 m，測(cè)得雙縫到屏的距離為0.700 m，分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)齊第一級(jí)亮條紋中央時(shí)手輪讀數(shù)為0.20010-3 m，第四級(jí)亮條紋所在位置為7.47010-3 m，求紅光的波長(zhǎng).若改用藍(lán)光做實(shí)驗(yàn)，其他條件不變，則干涉條紋寬度如何變化?
答案：6.92210-7 m，變窄
【總結(jié)】20xx年物理網(wǎng)為小編在此為您收集了此文章高二物理教案：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)，今后還會(huì)發(fā)布更多更好的文章希望對(duì)大家有所幫助，祝您在物理網(wǎng)學(xué)習(xí)愉快!
光的干涉教案4
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)“光的干涉”，初步了解產(chǎn)生光的明顯干涉的條件以及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、 請(qǐng)同學(xué)們回顧機(jī)械波的干涉現(xiàn)象 以及產(chǎn)生的條件 ；
2、 對(duì)機(jī)械波而言，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)表明該點(diǎn)是兩列波的 ，該點(diǎn)的位移隨時(shí)間 （填變化或者不變化）；振動(dòng)減弱的點(diǎn)表明該點(diǎn)是兩列波的 ；
3、 不僅機(jī)械波能發(fā)生干涉，電磁波等一切波都能發(fā)生干涉，所以光若是一種波，則光也應(yīng)該能發(fā)生干涉
4、 相干光源是指：
5、 光的干涉現(xiàn)象：
6、 光的干涉條件是：
7、 楊氏實(shí)驗(yàn)證明：
8、 光屏上產(chǎn)生亮條紋的條件是
��；光屏上產(chǎn)生暗條紋的條件是
9、 光的干涉現(xiàn)象在日常生活中很少見(jiàn)的，這是為什么？
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的'表格中
疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．說(shuō)出什么叫光的干涉
2．說(shuō)出產(chǎn)生明顯干涉的條件
3．準(zhǔn)確記憶產(chǎn)生明暗條紋的規(guī)律
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：產(chǎn)生明暗條紋規(guī)律的理解
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
(一)光的干涉
探究一：回顧機(jī)械波的干涉
1．干涉條件：
2．干涉現(xiàn)象：
3.規(guī)律總結(jié)
探究二：光的干涉條件及出現(xiàn)明暗條紋的規(guī)律
1.光產(chǎn)生明顯干涉的條件是什么？
2.產(chǎn)生明暗條紋時(shí)有何規(guī)律：
（1）兩列振動(dòng)步調(diào)相同的光源：
�。�2）兩列振動(dòng)步調(diào)正好相反的光源：
（三）課堂小結(jié)
(四)當(dāng)堂檢測(cè)
1、 在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，如果 （ BD ）
A、 用白光做光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋
B、 用紅光做光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋.
C、 用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋
D、 用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋.
2、20xx年諾貝爾物理學(xué)家將授予對(duì)激光研究做處杰出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。如圖所示是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖，擋板上有兩條狹縫S1、S2, 由S1和S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉條紋。已知入射激光波長(zhǎng)為λ，屏上的P點(diǎn)到兩縫S1和S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記做0號(hào)亮
條紋，由P向上數(shù)與0號(hào)亮紋相鄰的是1號(hào)亮紋，與
1號(hào)亮紋相鄰的亮紋為2號(hào)亮紋，設(shè)P1處的亮紋恰好
是10號(hào)亮紋，直線(xiàn)S1 P1的長(zhǎng)度為r1, S2 P1的長(zhǎng)度為
r2, 則r2－r1等于（ B ）
A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ
課后練習(xí)與提高
1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長(zhǎng)為λ，若雙縫處兩束光的振動(dòng)情況恰好相同，在屏上距兩縫波程差d1= 地方出現(xiàn)明條紋；在屏上距兩縫波程差d2=
地方出現(xiàn)暗條紋；若雙縫處兩束光的振動(dòng)情況恰好相反，在屏上距兩縫波程差d3= 地方出現(xiàn)明條紋；在屏上距兩縫波程差d4=
地方出現(xiàn)暗條紋 。
2.
用白光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn)，若用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個(gè)純藍(lán)色的濾光片遮蓋另一條縫，則
(A) 干涉條紋的寬度將發(fā)生改變．
(B) 產(chǎn)生紅光和藍(lán)光的兩套彩色干涉條紋．
(C) 干涉條紋的亮度將發(fā)生改變．
�。―) 不產(chǎn)生干涉條紋 ［ D 】
3. 雙縫干涉中屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋．若將縫S2蓋住，并在S1 S2連線(xiàn)的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M，如圖所示，則此時(shí) [ A ]
(A) P點(diǎn)處仍為明條紋．
(B) P點(diǎn)處為暗條紋．
(C) 不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋．
(D) 無(wú)干涉條紋．
光的干涉教案5
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象，知道從光的干涉現(xiàn)象說(shuō)明光是一種波。
2.掌握光的雙縫干涉現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的，何處出現(xiàn)亮條紋，何處出現(xiàn)暗條紋。
(二)過(guò)程與方法
1.通過(guò)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，體會(huì)把一個(gè)點(diǎn)光源發(fā)出的一束光分成兩束，得到相干光源的設(shè)計(jì)思想。
2.通過(guò)根據(jù)波動(dòng)理論分析單色光雙縫干涉，培養(yǎng)學(xué)生比較推理，探究知識(shí)的能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
通過(guò)對(duì)光的本性的初步認(rèn)識(shí)，建立辯證唯物主義的世界觀(guān)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
雙縫干涉圖象的形成實(shí)驗(yàn)及分析。
【教學(xué)難點(diǎn)】
亮紋(或暗紋)位置的確定。
【教學(xué)方法】
復(fù)習(xí)提問(wèn)，實(shí)驗(yàn)探究，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
【教學(xué)用具】
JGQ型氦氖激光器一臺(tái)，雙縫干涉儀，多媒體電腦及投影裝置，多媒體課件(相關(guān)靜態(tài)圖片及Flash動(dòng)畫(huà))
【教學(xué)過(guò)程】
(一)引入新課
復(fù)習(xí)機(jī)械波的干涉
[復(fù)習(xí)提問(wèn)，誘導(dǎo)猜想]
[多媒體投影靜態(tài)圖片]
師：大家對(duì)這幅圖還有印象嗎?
生：有，波的干涉示意圖。
師：[投影問(wèn)題]請(qǐng)大家回憶思考下面的問(wèn)題：
圖中，S1、S2是兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的波源，實(shí)線(xiàn)表示波峰，虛線(xiàn)表示波谷，a、b、c、d、e中哪些點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)?哪些點(diǎn)振動(dòng)減弱?
學(xué)生回答結(jié)果不出所料，大部分同學(xué)能答出a、c兩點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，d、e兩點(diǎn)振動(dòng)減弱，而對(duì)于b點(diǎn)則出現(xiàn)了爭(zhēng)議。一種認(rèn)為b點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，另一種則認(rèn)為b點(diǎn)是由加強(qiáng)到減弱的過(guò)渡狀態(tài)。
師：b點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)和減弱由什么來(lái)決定呢?只有弄清這一點(diǎn)才能解決兩派同學(xué)的爭(zhēng)端。
(有學(xué)生低語(yǔ)，路程差)
師：好!剛才這位同學(xué)說(shuō)到了關(guān)鍵，那么就請(qǐng)你來(lái)分析一下b點(diǎn)與S1、S2兩點(diǎn)的路程差。
生：由圖可以看出OO是S1、S2連線(xiàn)的中垂線(xiàn)，所以b到S1、S2的路程差為零。
師：那么b點(diǎn)應(yīng)為振動(dòng)(學(xué)生一起回答)：加強(qiáng)點(diǎn)。
(教師總結(jié)機(jī)械波干涉的規(guī)律，突出強(qiáng)調(diào)兩列波的振動(dòng)情況總是完全相同。)
師：光的波動(dòng)理論認(rèn)為，光具有波動(dòng)性。那么如果兩列振動(dòng)情況總是相同的光疊加，也應(yīng)該出現(xiàn)振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域，并且出現(xiàn)振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的'區(qū)域互相間隔的現(xiàn)象。那么這種干涉是一個(gè)什么圖樣呢?大家猜猜。
生：應(yīng)是明暗相間的圖樣。
師：猜想合理。那么有同學(xué)看到過(guò)這一現(xiàn)象嗎?
(學(xué)生一片沉默，表示沒(méi)有人看到過(guò))
師：看來(lái)大家沒(méi)有見(jiàn)過(guò)。是什么原因呢?
[生1]可能是日常生活中找不到兩個(gè)振動(dòng)情況總相同的光源。
[生2]可能是我們看見(jiàn)了但不知道是光的干涉現(xiàn)象。
師：兩位同學(xué)分析得非常好，也許是沒(méi)有干涉的條件，也許是相逢未必曾相識(shí)。大家看他們倆誰(shuí)分析得對(duì)呢?
生：我覺(jué)得生1說(shuō)的不成立，這樣的光源很多，像我們教室里的日光燈，我覺(jué)得它們完全相同。
師：好。我們可以現(xiàn)場(chǎng)來(lái)試試。
(先打開(kāi)一盞日光燈，再打開(kāi)另一盞對(duì)稱(chēng)位置的日光燈)
師：請(qǐng)大家認(rèn)真找一找，墻上、地上、天花板上，有沒(méi)有出現(xiàn)明暗相間的干涉現(xiàn)象?
(大家積極尋找，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，思維活躍，議論紛紛)
師：看來(lái)兩個(gè)看似相同的日光燈或白熾燈光源并不是振動(dòng)情況總相同的光源。
[投影圖]
師：1801年，英國(guó)物理學(xué)家托馬斯楊想出了一個(gè)巧妙的辦法，把一個(gè)點(diǎn)光源分成兩束，從而找到了兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的光源，成功地觀(guān)察到了干涉條紋，為光的波動(dòng)說(shuō)提供了有力的證據(jù)，推動(dòng)了人們對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)。下面我們就來(lái)重做這一著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。
(二)進(jìn)行新課
1.楊氏干涉實(shí)驗(yàn)
[動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察描述]
介紹楊氏實(shí)驗(yàn)裝置(如圖)
師：用氦氖激光器演示雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。
用激光器發(fā)出的紅色光(平行光)垂直照射雙縫，將干涉圖樣投影到教室的墻上，引導(dǎo)學(xué)生注意觀(guān)察現(xiàn)象。
現(xiàn)象：可以看到，墻壁上出現(xiàn)明暗相間的干涉條紋。
師：(介紹)狹縫S1和S2相距很近，雙縫的作用是將同一束光波分成兩束振動(dòng)情況總是相同的光束。這樣就得到了頻率相同的兩列光波，它們?cè)谄辽席B加，就會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋。
結(jié)論：楊氏實(shí)驗(yàn)證明，光的確是一種波。
2.亮(暗)條紋的位置
[比較推理，探究分析]
師：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們現(xiàn)在知道，光具有波動(dòng)性�，F(xiàn)在我們是不是可以根據(jù)機(jī)械波的干涉理論來(lái)認(rèn)真探究一下實(shí)驗(yàn)中的明暗條紋是如何形成的呢?
[投影圖]
圖中，P0點(diǎn)距S1、S2距離相等，路程差=S1 P0-S2 P0=0應(yīng)出現(xiàn)亮紋，(中央明紋)
[演示動(dòng)畫(huà)]圖203中S1、S2發(fā)出的正弦波形在P點(diǎn)相遇疊加，P點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)(如圖)
鑒于上述動(dòng)畫(huà)的表述角度和效果，教師在此基礎(chǔ)上再播放動(dòng)畫(huà)，如下圖所示振動(dòng)情況示意圖，使學(xué)生進(jìn)一步明確.不管波處于哪種初態(tài)，P0點(diǎn)的振動(dòng)總是波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇，振幅A總為A1、A2之和，即P點(diǎn)總是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，應(yīng)出現(xiàn)亮紋。
師：那么其他點(diǎn)情況如何呢?
[投影圖]
P1點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)什么樣的條紋?
生：亮紋。
師：為什么?
生：因?yàn)槁烦滩顬�，是半波長(zhǎng)的2倍。
師：我們可以從圖上動(dòng)畫(huà)看一下，[演示下圖]
在這里大家看到，屏上P1點(diǎn)的上方還可以找到2=|S1P2-S2P2|=2的P2點(diǎn)，3=|S1P3-S2P3|=3的P3點(diǎn)，n=|S1Pn-S2Pn|=n的Pn點(diǎn)，它們對(duì)應(yīng)產(chǎn)生第2、3、4條明條紋，還有明條紋的地方嗎?
生：在P點(diǎn)下方，與P1、P2等關(guān)于P0對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)也應(yīng)是明條紋。
師：好。我們可以總結(jié)為：=2n ，n=0、1、2時(shí)，出現(xiàn)明紋。
[投影下圖]那么S1、S2發(fā)出的光在Q1點(diǎn)疊加又該如何呢?
[演示動(dòng)畫(huà)]我們先來(lái)看一下，動(dòng)畫(huà)顯示，在Q1點(diǎn)振動(dòng)減弱。
師：在Q1點(diǎn)是波峰與波峰相遇還是波峰與波谷相遇?兩振動(dòng)步調(diào)如何?
生：是波峰與波谷相遇，振動(dòng)步調(diào)剛好相反。
(教師啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步分析這點(diǎn)合振幅情況，以及Q1點(diǎn)與P0、P1的相對(duì)位置。)
師：哪位同學(xué)能總結(jié)一下Q1點(diǎn)的特征?
生：Q1點(diǎn)位置在P0、P1間，它與兩波源路程差|S1Q1-S2Q1|= 。該點(diǎn)出現(xiàn)暗紋。
師：非常好!大家看像Q1這樣的點(diǎn)還有嗎?
生：有。
(全體學(xué)生此時(shí)已能一起總結(jié)出Q2、Q3等的位置)
[教師總結(jié)]=|S1Q2-S2Q2|= ， 處，在P1P2、P2P3、等明紋之間有第2條暗紋Q2、第3條暗紋Q3
師：哪位同學(xué)能用上面的方法寫(xiě)個(gè)通式，歸納一下?
生：當(dāng)=(2n+1) ，n=0、1、2時(shí)，出現(xiàn)暗紋。
[投影下圖]
師：綜合前面分析，我們可以畫(huà)出上面圖示的雙縫干涉結(jié)果。
同時(shí)介紹一下相干光源，強(qiáng)調(diào)干涉條件。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材57頁(yè)上方的內(nèi)容，進(jìn)一步體會(huì)，楊氏實(shí)驗(yàn)中的雙縫的作用就是得到一對(duì)相干光源。
(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
今天我們學(xué)習(xí)了光的干涉，知道光的確是一種波。我們還確定了雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，明暗條紋出現(xiàn)的位置：當(dāng)屏上某點(diǎn)到兩個(gè)狹縫的路程差=2n ，n=0、1、2時(shí)，出現(xiàn)明紋;當(dāng)=(2n+1) ，n=0、1、2時(shí)，出現(xiàn)暗紋。
兩列波要產(chǎn)生干涉，它們的頻率必須相同，且相位差恒定。能夠產(chǎn)生干涉的光源叫做相干光源。楊氏實(shí)驗(yàn)中，雙縫的作用就是得到一對(duì)相干光源。
(四)課余作業(yè)
完成P57問(wèn)題與練習(xí)的題目。
附：課后訓(xùn)練
1.用波長(zhǎng)為0.4m的光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，A點(diǎn)到狹縫S1、S2的路程差為1.810-6 m，則A點(diǎn)是出現(xiàn)明條紋還是暗條紋?
答案：暗條紋
2.關(guān)于楊氏實(shí)驗(yàn)，下列論述中正確的是 ( )
A.實(shí)驗(yàn)證明，光的確是一種波。
B.雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的相干光源
C.在光屏上距離兩個(gè)小孔的路程差等于半波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋
D.在光屏上距離兩個(gè)小孔的路程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)亮條紋
答案：AB
3.對(duì)于光波和聲波，正確的說(shuō)法是
A.它們都能在真空中傳播 B.它們都能產(chǎn)生反射和折射
C.它們都能產(chǎn)生干涉 D.聲波能產(chǎn)生干涉而光波不能
答案：BC
4.兩個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)光源S1和S2都發(fā)出同頻率的紅色光，照亮一個(gè)原是白色的光屏，則光屏上呈現(xiàn)的情況是 ( )
A.明暗相間的干涉條紋 B.一片紅光
C.仍是呈白色的 D.黑色
解析：兩個(gè)點(diǎn)光源發(fā)出的光雖然同頻率，但振動(dòng)情況并不總是完全相同，故不能產(chǎn)生干涉，屏上沒(méi)有干涉條紋，只有紅光。
答案：B
5.在真空中，黃光波長(zhǎng)為610-7 m，紫光波長(zhǎng)為410-7 m。現(xiàn)有一束頻率為51014 Hz的單色光，它在n=1.5的玻璃中的波長(zhǎng)是多少?它在玻璃中是什么顏色?
解析：先根據(jù) 0=c/f0計(jì)算出單色光在真空中的波長(zhǎng) 0，再根據(jù)光進(jìn)入另一介質(zhì)時(shí)頻率不變，由n= = ，求出光在玻璃中的波長(zhǎng) .
0=c/f0= m=610-7 m，可見(jiàn)該單色光是黃光。
又由n= 0/ 得 = 0/n= m=4107 m。由于光的顏色是由光的頻率決定的，而在玻璃中光的頻率未變化，故光的顏色依然是黃光。
答案：410-7 m 黃色
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