第十三章用双缝干涉测量光的波长【公开课教案】
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学校:临清实验高中学科:物理编写人:孙秀芝审稿人:孔庆生
选修3-4第十三章第3节用双缝干涉测量光的波长
一、教材分析
本节是利用光干涉的理论知识进行实验与应用,在实际生活应用中有重要意义,在考试中的地位也举足轻重。
二、教学目标
(1)认识光的干涉现象及产生干涉的条件;
(2)理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征;
(3)用波动说说明明暗相间的干涉条纹,时间上是稳定的,空间上存在的。
三、教学重点难点
[重点难点:本节的重点是利用两相邻亮条纹中心间距的表达式测单色光的波长
四、学情分析(根据个人情况写)
五、教学方法
实验观察、理论分析、学案导学
六、课前准备
双缝干涉仪包括:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,另外还有学生电源、导线、刻度尺
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
1、实验目的:
(1)观测白光及单色光的双缝干涉图样
(2)测定单色光的波长
2、实验原理:
(1)光源发出的光经滤光片成为单色光,单色光通过单缝后相当于线光源,经双缝产生稳定的干涉图样,通过屏可以观察到干涉条纹;如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹。(2)若双缝到屏的距离用l表示,双缝间的距离用d表示,相邻两条亮条纹间d的距离用
Δx表示,则入射光的波长为
l x
d∆
=
λ。实验中d是已知的,测出l、Δx即可测出光的波长
3、实验器材:
双缝干涉仪包括:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,另外还有学生电源、导线、刻度尺
4、实验装置:
如教材上图所示,将直径约为10cm、长约为1m的遮光筒平放在光具座上,筒的一端有双缝,另一端装上毛玻璃做光屏,其上有刻度,先取下双缝,打开光源,调节光源高度,使他发出的一束光恰好沿遮光筒的轴线照亮光屏,然后放好单缝和双缝,两屏相距5cm-10cm,使缝互相平行,且位于轴线上,这时可看到彩色干涉条纹,若在单缝屏和光源之间放置一块滤光片,则可以观察到单色干涉条纹。
5、实验步骤:
(1) 调节双缝干涉仪,观察光的双缝干涉现象
(2) 用单色光入射得到干涉条纹,测出n 条亮条纹的距离a ,得相邻条纹间的距离
1
-=∆n a x (3) 利用已知的双缝间距d ,用刻度尺测出双缝到屏的距离l ,根据公式l x d ∆=
λ计算出波长
(4) 换用不同颜色的滤光片,观察干涉条纹间的距离有什么变化,并求出相应的波长。
6、通过合作探究导出实验的注意事项
(1)调节双缝干涉仪时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光能沿着遮光筒的轴线把屏照亮
(2)放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上
(3)调节测量头时,应使分划板中心刻线对齐条纹的中心,记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心对齐另一条纹的中心,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条条纹间的距离
(4)不要直接测Δx ,要测几个条纹的间距计算得到Δx ,这样可减小误差
(5)白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外层。
课堂巩固训练
1题:(见导学案)在双缝干涉实验中保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变,用不同的色光照射时,则下列叙述正确的是 ( )
A .红光的干涉条纹间距最大
B .紫光的干涉条纹间距最大
C .红光和紫光干涉条纹间距一样大
D .用白光照射会出现白色干涉条纹 答案:A
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录)
(五)发导学案、布置预习。
九、板书设计十、教学反思(根据实际情况写)