教科版高中物理选修(34)5.1《光的干涉》word学案
高中物理教案光的干涉
高中物理教案光的干涉高中物理教案光的干涉第十三章第2节光的干涉课前预习学案一、预习目标预习“光的干涉”,初步了解产生光的明显干涉的条件以及出现明暗条纹的规律。
二、预习内容1、请同学们回顾机械波的干涉现象以及产生的条件;2、对机械波而言,振动加强的点表明该点是两列波的,该点的位移随时间(填变化或者不变化);振动减弱的点表明该点是两列波的;3、不仅机械波能发生干涉,电磁波等一切波都能发生干涉,所以光若是一种波,则光也应该能发生干涉4、相干光源是指:5、光的干涉现象:6、光的干涉条件是:7、杨氏实验证明:8、光屏上产生亮条纹的条件是;光屏上产生暗条纹的条件是9、光的干涉现象在日常生活中很少见的,这是为什么?三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标1.说出什么叫光的干涉2.说出产生明显干涉的条件3.准确记忆产生明暗条纹的规律学习重难点:产生明暗条纹规律的理解二、学习过程(一)光的干涉探究一:回顾机械波的干涉1.干涉条件:2.干涉现象:3.规律总结探究二:光的干涉条件及出现明暗条纹的规律1.光产生明显干涉的条件是什么?2.产生明暗条纹时有何规律:(1)两列振动步调相同的光源:(2)两列振动步调正好相反的光源:(三)课堂小结(四)当堂检测1、在杨氏双缝实验中,如果( BD )A、用白光做光源,屏上将呈现黑白相间的条纹B、用红光做光源,屏上将呈现红黑相间的条纹.C、用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹D、用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹.2、2005年诺贝尔物理学家将授予对激光研究做处杰出贡献的三位科学家。
如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2, 由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。
已知入射激光波长为λ,屏上的.P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记做0号亮条纹,由P向上数与0号亮纹相邻的是1号亮纹,与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,设P1处的亮纹恰好是10号亮纹,直线S1 P1的长度为r1, S2 P1的长度为r2, 则r2-r1等于( B )A、5λB、10λ.C、20λD、40λ课后练习与提高1. 在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,若双缝处两束光的振动情况恰好相同,在屏上距两缝波程差d1= 地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d2=地方出现暗条纹;若双缝处两束光的振动情况恰好相反,在屏上距两缝波程差d3= 地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d4= 地方出现暗条纹。
新课标人教版34选修三《光的干涉》WORD教案1
λd l x =∆新课标人教版34选修三《光的干涉》WORD 教案1选修4-3 12.3 实验:用双缝干涉测量光的波长课题 实验:用双缝干涉测量光的波长 课型 新课 主 备人 莫勇审核 高二物理组主讲班级 上课时刻 出勤教学目标1、明白得实验的原理;2、能够弄清晰单缝和双缝的作用;3、明白如何操作及注意事项4、进一步明白得简谐运动的周期性和对称性重点 难点 重点:用双缝干涉测量光的波长实验原理 难点:测定单色光的波长教学过程主 要 内 容(教师填教法或点拨的方法, 学生填知识要点或反思)一.二.三、实验原理使太阳光或单色光,通过 一个具有单一狭缝的挡板,成为线光源,再让这束光射到另一个具有相隔专门近的两条狭缝的挡板上,而单缝到两条狭缝的距离相等,通过双缝的两条光就成了相干光源,当它们相遇再屏幕上时,相互叠加就形成了稳固的干涉条纹 依照 能够运算出单色光的波长,公式中 为相邻两条亮纹间的距离,波长用λ表示,d 表示两个狭缝之间的距离,l 为挡板与屏间的距离. 实验器材:双缝干涉仪:包括光源,虑光片,单缝、双缝、遮光筒,光屏,光具座,测量头及刻度尺等 杨氏双缝实验的规律如图所示的双缝实验中,屏离开挡板越远,条纹间的距离越x ∆四大,另一方面,实验所用光波的波长越大,条纹间的距离也越大,这是什么缘故?运用几何知识r2-r1=dsinθX=ltanθ≈lsinθ当两列波的路程差为波长的整数倍,即dx/l=±kλ,(k=0,1, 2…)时才会显现亮条纹,亮条纹位置为:X=±klλ/d相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为其中,波长用λ表示,d表示两个狭缝之间的距离,l为挡板与屏间的距离.差不多操作①将光源、遮光筒、毛玻璃屏一次安放再光具座上②接好光源,打开开光,使灯丝正常发光③调剂各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏④安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝平行,两者间距约5到10厘米,这时可观看白光的干涉条纹⑤再在单缝和光源间放上滤光片,观看单色光的干涉条纹λdlx=∆。
高中物理优秀教案光的干涉
高中物理优秀教案光的干涉
目标:学生能够理解光的干涉原理,掌握干涉现象的条件和方法。
一、导入(5分钟)
1. 引入光的干涉现象,通过实验展示干涉条纹的形成,并引出本节课的学习内容。
二、概念解释(10分钟)
1. 定义干涉:两条或多条光波相互作用而产生的现象。
2. 介绍两种干涉类型:相干干涉和非相干干涉。
3. 解释干涉现象的原理:光波的叠加原理。
三、实验操作(15分钟)
1. 实验设备:激光器、狭缝、干涉条纹板。
2. 实验步骤:使用激光器照射光线穿过狭缝后形成的干涉条纹,观察并记录实验结果。
四、讨论与应用(15分钟)
1. 分析实验结果,探讨干涉现象的条件和方法。
2. 思考并讨论光的干涉在实际生活中的应用,如光栅、光学显微镜等。
五、小结与评价(5分钟)
1. 总结本节课的学习内容,强化干涉现象的原理和条件。
2. 评价学生的表现,鼓励他们在以后的学习中多实践、多思考。
六、作业布置(5分钟)
1. 布置相关阅读文献,并要求学生写出对本节课的感悟和理解。
2. 提醒学生及时复习,做好课堂笔记。
**备注:**教师应根据学生的实际学习情况进行适当调整,保证教学内容的深入和学习效果的提高。
教科版高中物理选修3-4:《光的干涉》学案-新版
5.1《光的干涉》学案课程导学:干涉现象是波特有的现象,由于光波的波长比较小,通常情况下观察不到光的干涉现象,正是因为光的干涉现象,使人们认识到光是一种波,学习本节要注意从以下几点进行把握:1.知道光的干涉现象,并知道从光的干涉现象说明光是一种波。
2.理解双缝干涉现象是如何产生的,并能判断出何处出现亮条纹,何处出现暗条纹。
3.知道什么是相干光源和产生干涉现象的条件。
4.理解薄膜干涉现象是如何产生的,并能解释检查平面平整度的原理。
教材导读:要点一:双缝干涉1.1801年,英国物理学家托马斯•杨成功地观察到了光的干涉现象。
杨氏实验证明光的确是一种波。
2.让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,两条狭缝相距很近,根据惠更斯原理,两狭缝就相当于两个完全相同的光源,如果光是一种波,狭缝就成了两个波源,两个光源发出的光在挡板后面的空间相互叠加发生干涉现象,在屏上将得到明暗相间的条纹。
3.双缝干涉实验现象:在两个狭缝后面的屏上得到明暗相间的条纹,且条纹间距相等。
4.双缝干涉实验现象的分析:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时(即恰好等于波长的整数倍时),两列光在这点相互加强,出现亮条纹;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光在这点相互削弱,出现暗条纹。
5.光的干涉现象充分表明光是一种波。
6.相干光源:两列光的频率相同,振动情况相同,且相差恒定。
能发生干涉的两列波称为相干波,两个光源称为相干光源,相干光源可用同一束光分成两列而获得,称为分光法。
7.一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因:由于不同光源发出的光频率一般不同,即使是同一光源,它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相位差,在一般情况下,很难找到那么小的缝和哪些特殊的装置,形不成相干光源,故一般情况下不易观察到光的干涉现象。
8.光发生干涉现象的必要条件是两列光为相干光。
要点二:薄膜干涉1.薄膜干涉:单色光平行入射到肥皂薄膜或楔形空气薄膜上,由膜前后两个表面反射回来的两列光是相干光,它们相互叠加产生干涉,于是就出现了明暗相间的条纹或区域的现象。
高中物理选择性必修一学案 第四章第四节 光的干涉
第四节 光的干涉[学习目标] 1.知道光的双缝干涉现象和产生干涉的条件.2.理解产生明暗条纹的条件,理解条纹间距与波长的关系.3.理解薄膜干涉及其应用.一、光的双缝干涉现象1.光的干涉实验最早是英国物理学家托马斯·杨在1801年成功完成的,杨氏实验有力地证明了光的波动特性. 2.实验现象将一支激光笔发出的光照射在双缝上,双缝平行于屏,在屏上观察到了明暗相间的条纹;而将两支同样的激光笔射向屏上的同一个地方,则观察不到明暗相间的条纹. 二、光产生干涉的条件1.条件:两列光波的频率相同,相位差恒定,振动方向相同,即光波为相干光波. 2.明暗条纹的判断(1)两列相干光波到达明(暗)干涉条纹的位置的路程差Δr 是波长的整数倍(或半波长的奇数倍),即满足明条纹:Δr =kλ(k =0,±1,±2…) 暗条纹:Δr =(2k +1)λ2(k =0,±1,±2…)(2)如果两列光不是在真空或空气中传播,而是在绝对折射率为n 的介质中传播路程r ,则 明条纹:Δ(nr )=kλ(k =0,±1,±2…) 暗条纹:Δ(nr )=(2k +1)λ2(k =0,±1,±2…)其中Δ(nr )为两列相干光到达明(暗)干涉条纹处的路径与绝对折射率乘积的差值,叫作光程差. (3)干涉条纹和光的波长之间的关系若观察屏到双缝挡板的距离为L ,双缝之间的距离为d ,光的波长为λ,则双缝干涉中相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为Δx =L d λ.三、薄膜干涉1.薄膜干涉是薄膜前后两个面反射的光共同形成的.2.在膜不同的地方,其内、外表面反射光的光程差不同,某些位置两列波叠加后相互加强,出现亮条纹,另一些位置,两列波叠加后相互削弱,出现了暗条纹.1.判断下列说法的正误.(1)用白光做双缝干涉实验时屏幕各处均是彩色条纹.(×)(2)频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定.(×)(3)用两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时,从两个狭缝到屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹.(√)(4)用两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时,从两个狭缝到屏上的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹.(×)(5)在双缝干涉实验装置一定的情况下,光的波长越长,条纹间距越大.(√)(6)水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果.(×)2.如图1所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×10-7 m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7 m.则在这里出现的应是________(填“亮条纹”或“暗条纹”).图1答案暗条纹一、光的双缝干涉1.双缝干涉的装置示意图实验装置如图2所示,有光源、单缝、双缝和光屏.图22.单缝屏的作用获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况.如果用激光直接照射双缝,可省去单缝屏(托马斯·杨当时没有激光).3.双缝屏的作用平行光照射到单缝S上,又照到双缝S1、S2上,这样一束光被分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光.4.屏上某处出现亮、暗条纹的条件(1)亮条纹的条件:屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍.即:PS 1-PS 2=kλ=2k ·λ2(k =0,±1,±2,±3,…)k =0时,PS 1=PS 2,此时P 点位于光屏上的O 处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹,k 为亮条纹的级次.(2)暗条纹的条件:屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是半波长的奇数倍,即:PS 1-PS 2=(2k +1)λ2(k =0,±1,±2,±3,…),k 为暗条纹的级次.5.干涉图样(1)单色光的干涉图样:干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹. (2)白光的干涉图样:中央条纹是白色的,两侧干涉条纹是彩色条纹. 命题角度1 对双缝干涉实验的理解下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )A .单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B .双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C .光屏上与两缝的距离之差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D .在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生 答案 B解析 在光的双缝干涉实验中,单缝的作用是获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况,双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源,选项A 错误,B 正确.光屏上与两缝的距离之差为半波长的奇数倍处出现暗条纹,光屏上与两缝的距离之差为半波长的偶数倍处出现亮条纹,故选项C 错误.两列光波只要相遇就会叠加,满足相干条件就能发生干涉,所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉,用光屏接收只是为了方便肉眼观察,选项D 错误.命题角度2 双缝干涉中明暗条纹的判断如图3所示,在双缝干涉实验中,S 1和S 2为双缝,P 是光屏上的一点,已知P 点与S 1、S 2的距离之差为2.1×10-6 m ,分别用A 、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P 点是亮条纹还是暗条纹?图3(1)已知A 光在空气中的波长为6×10-7 m ;(2)已知B 光在某种介质中的波长为3.15×10-7 m ,当B 光从这种介质射向空气时,临界角为37°(sin 37°=0.6).答案 (1)暗条纹 (2)亮条纹解析 (1)P 点与两缝的距离之差为Δr =2.1×10-6 m所以有N 1=Δr λ1=2.1×10-6m6×10-7 m=3.5 由此可知,P 点与S 1、S 2的距离差是半波长的奇数倍,所以用A 光在空气中做双缝干涉实验,P 点是暗条纹.(2)根据临界角与折射率的关系有sin i c =1n得n =1sin 37°=53由此可知,B 光在空气中的波长为 λ2=nλ介=53×3.15×10-7 m =5.25×10-7 m距离差Δr 和波长λ2的关系为N 2=Δr λ2=2.1×10-6m 5.25×10-7 m=4可见,用B 光在空气中做双缝干涉实验,P 点为亮条纹. 二、条纹间距与波长的关系1.条纹间距是指相邻亮条纹中心或相邻暗条纹中心间的距离.由数学知识可得条纹间距公式为Δx =Ld λ,其中L 为双缝到屏的距离,d 为双缝间的距离,λ为入射光的波长.2.两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关,波长越长,条纹间距越大. 白光的干涉条纹的中央是白色的,两侧是彩色的,这是因为:(1)白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的复色光,且从红光到紫光波长逐渐变短.(2)各种色光都能形成明暗相间的条纹,都在中央条纹处形成亮条纹,从而复合成白色条纹. (3)两侧条纹间距与各色光的波长成正比,条纹不能完全重合,这样便形成了彩色干涉条纹.(多选)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是( ) A .改用红色激光 B .减小双缝间距C .将屏幕向远离双缝的位置移动D .将光源向远离双缝的位置移动 答案 ABC解析 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx =Ld λ 可知,要使Δx 增大,可以增大波长或增大双缝到屏的距离或减小双缝间的距离,所以选项A 、B 、C 正确,D 错误.针对训练 (多选)如图4甲、乙是利用a 、b 两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样.下列关于a 、b 两束单色光的说法正确的是( )图4A .在真空中,a 光的频率较大B .在同一介质中,a 光传播的速度较大C .在真空中,a 光的频率比较小D .同一介质对a 光的折射率较大 答案 BC解析 根据双缝干涉条纹的间距公式Δx =Ld λ知,题图甲中条纹间距大,则a 光的波长较长,根据f =cλ知,a 光的频率较小,故A 错误,C 正确;a 光波长较长,在同一介质中,a 光传播的速度较大,故B 正确;a 光频率较小,同一介质对a 光的折射率较小,故D 错误. 三、薄膜干涉1.薄膜干涉中相干光的获得光照射到薄膜上,在薄膜的前、后两个面反射的光是由同一个实际的光源分解而成的,它们具有相同的频率,恒定的相位差. 2.薄膜干涉的原理光照在厚度不同的薄膜上时,前、后两个面的反射光的光程差等于相应位置膜厚度的2倍,在某些位置,两列波叠加后相互加强,于是出现亮条纹;在另一些位置,叠加后相互削弱,于是出现暗条纹.3.形成亮、暗条纹的条件薄膜干涉是经薄膜前、后面反射的两束光叠加的结果.出现亮条纹的位置,两束光的光程差Δr =kλ(k =0,±1,±2,±3…),出现暗条纹的位置,两束光的光程差Δr =2k +12λ(k =0,±1,±2,±3…). 4.薄膜干涉的应用 (1)检查平面平整度的原理光线经空气薄膜的上、下两面的反射,得到两束相干光,如果被检测平面是光滑的,得到的干涉条纹是等间距的.如果被检测平面某处凹下,则对应条纹提前出现,如果某处凸起,则对应条纹延后出现. (2)增透膜的原理在增透膜的前、后表面反射的两列光波形成相干波,当光程差为半波长的奇数倍时,两光波相互削弱,反射光的能量几乎等于零.用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干涉条纹为( )答案 B解析 由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时通过的光程差,则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度.因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一个上薄下厚的楔形膜,厚度相等的位置在同一条水平线上,故同一条干涉条纹必然是水平的,由此可知只有选项B 正确.1.由于薄膜干涉是经薄膜前、后表面反射的两束光叠加而形成的,所以观察时眼睛与光源应在膜的同一侧.2.在光的薄膜干涉中,前、后表面反射光的光程差由膜的厚度决定,所以薄膜干涉中同一亮条纹或同一暗条纹应出现在厚度相同的地方,因此又叫等厚干涉,每一条纹都是水平的.3.用单色光照射得到明暗相间的条纹,用白光照射得到彩色条纹.(2020·枣庄市第三中学高二月考)如图5所示,把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,这时可以看到明暗相间的条纹.下面关于条纹的说法中正确的是()图5A.干涉条纹的产生是由于光在上面玻璃板的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B.干涉条纹中的暗条纹是由于两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C.将上玻璃板平行上移,条纹间距变窄D.观察干涉条纹时,应在入射光一侧答案 D解析干涉条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的,故A 错误;干涉条纹中的暗条纹是由于两列反射光的波谷与波峰叠加的结果,故B错误;将上玻璃板平行上移,条纹间距不变,故C错误;观察干涉条纹时,眼睛应在入射光的同一侧,故D正确.1.(杨氏双缝干涉实验)在杨氏双缝干涉实验中,如果()A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹C.仅将入射光由红光改为紫光,则条纹间距一定变大D.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色干涉条纹答案 B解析在杨氏双缝干涉实验中,用白光作为光源,屏上将呈现彩色条纹,A错;用红光作为光源,屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间的条纹,B对;若仅将入射光由红光改为紫光,波长变小,条纹间距变小,C错;红光和紫光频率不同,不能产生干涉条纹,D错.2.(亮、暗条纹的判断)如图6所示是双缝干涉实验装置,使用波长为600 nm 的橙色光源照射单缝S,在光屏中央P处观察到亮条纹,在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹(即P1到S 1、S 2的路程差为一个波长),现换用波长为400 nm 的紫色光源照射单缝,则( )图6A .P 和P 1仍为亮条纹B .P 为亮条纹,P 1为暗条纹C .P 为暗条纹,P 1为亮条纹D .P 、P 1均为暗条纹 答案 B解析 从单缝S 射出的光波被S 1、S 2两缝分成两束相干光,由题意知光屏中央P 点到S 1、S 2距离相等,即分别由S 1、S 2射出的光到P 点的路程差为零,因此光屏中央是亮条纹,无论入射光是什么颜色的光、波长多大,P 点都是中央亮条纹.而分别由S 1、S 2射出的光到P 1点的路程差刚好是橙光的一个波长,即|P 1S 1-P 1S 2|=600 nm =λ橙.当换用波长为400 nm 的紫光时,|P 1S 1-P 1S 2|=600 nm =32λ紫,则两列光波到达P 1点时振动情况完全相反,即分别由S 1、S 2射出的光到达P 1点时相互削弱,因此,在P 1点出现暗条纹.综上所述,选项B 正确. 3.(双缝干涉条纹间距问题)在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的相邻干涉条纹间距Δx 1与绿光的相邻干涉条纹间距Δx 2相比,Δx 1______Δx 2(填“>”“=”或“<”).若实验中使用的红光的波长为630 nm ,双缝与屏幕的距离为1.00 m ,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm ,则双缝之间的距离为________ mm.(结果保留三位有效数字) 答案 > 0.300解析 双缝干涉相邻亮条纹间距Δx =Ld λ,红光波长长,所以红光的双缝干涉相邻亮条纹间距大,即Δx 1>Δx 2.相邻亮条纹间距Δx =10.5 mm 5=2.1 mm =2.1×10-3 m ,根据Δx =Ld λ可得d=LλΔx=0.300 mm. 4.(薄膜干涉)用如图7所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些食盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是( )图7A.当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°B.当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°C.当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°D.干涉条纹保持不变答案 D考点一对双缝干涉的理解1.从两只相同的手电筒射出的光,当它们在某一区域叠加后,看不到干涉图样,这是因为()A.手电筒射出的光不是单色光B.干涉图样太细小看不清楚C.周围环境的光太强D.这两束光为非相干光源答案 D2.(多选)双缝干涉实验的部分实验装置如图1所示,调整实验装置使得光屏上可以看到清晰的干涉条纹,关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是()图1A.若将光屏向右平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹B.若将光屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将不会发生变化C.若将光屏向上平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹D .若将光屏向上平移一小段距离,屏上的干涉条纹将不会发生变化 答案 ACD解析 双缝干涉发生后,并不只在光屏处有干涉图样,而是在双缝右侧的空间,只要通过双缝后,在两列光相遇的地方叠加都能发生光的干涉现象,并且在新的位置仍很清晰,A 、C 、D 正确;将光屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹间距将变小,故B 错误. 考点二 亮、暗条纹的判断3.(多选)双缝干涉实验中,下列说法正确的是(λ为光波波长,n =0,±1,±2,…)( ) A .在与双缝的距离之差相等的点形成暗条纹 B .在与双缝的距离之差为nλ的点形成亮条纹 C .在与双缝的距离之差为n λ2的点形成亮条纹D .在与双缝的距离之差为(n +12)λ的点形成暗条纹答案 BD4.如图2所示,用频率为f 的单色光(激光)垂直照射双缝,在光屏的P 点出现第3条暗条纹,已知光速为c ,则P 到双缝S 1、S 2的路程差的绝对值|r 1-r 2|应为( )图2A.c 2fB.3c 2fC.3c fD.5c 2f 答案 D解析 在光屏P 点出现第3条暗条纹,说明P 到双缝S 1、S 2的路程差的绝对值为52λ,而λ=c f ,所以|r 1-r 2|=52λ=5c2f,D 项正确.5.在双缝干涉实验中,光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差r 1=0.75 μm ,光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差为r 2=1.5 μm.如果用频率为f =6.0×1014Hz 的黄光照射双缝,光在真空中的传播速度c =3×108 m/s ,则( ) A .P 点出现亮条纹,Q 点出现暗条纹 B .Q 点出现亮条纹,P 点出现暗条纹 C .两点均出现暗条纹 D .两点均出现亮条纹 答案 B解析 根据波长与波速关系式λ=c f,得黄光的波长λ=0.5 μm ,则P 点到双缝S 1和S 2的距离之差r 1是黄光波长的1.5倍,即半波长的奇数倍,P 点出现暗条纹;而Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差r 2是黄光波长的3倍,即波长的整数倍,Q 点出现亮条纹,所以选项B 正确. 考点三 条纹间距与波长的关系6.在光的双缝干涉现象中,下列描述正确的是( )A .用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光B .用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹最远的是波长较短的紫光C .相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D .在双缝干涉现象中,把入射光由红光换成紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽答案 A解析 条纹间距与光的波长成正比,在可见光中,红光波长最长,紫光波长最短,故偏离中央亮条纹最远的是红光,A 正确,B 错误;双缝干涉现象中,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹是等间距的,C 错误;红光的波长比紫光的波长长,所以换成紫光后,相邻两亮条纹间距将变窄,D 错误.7.(2020·北京东城区高二期末)如图3所示为双缝干涉实验装置的示意图,S 为单缝,S 1、S 2为双缝,P 为光屏.用单色光从左侧照射单缝S 时,可在光屏P 上观察到干涉条纹.下列说法正确的是( )图3A .减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离减小B .增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大C .若换成波长更长的单色光照射,干涉条纹间的距离减小D .若换成白光照射,光屏上不出现条纹答案 B解析 根据双缝干涉的条纹间距公式Δx =L dλ知,减小双缝间的距离(d 变小),增大双缝到屏的距离(L 增大),换成波长更长的单色光照射均可使干涉条纹间距增大,A 、C 错误,B 正确;换成白光照射,光屏上将出现彩色条纹,D 错误.8.在杨氏双缝干涉实验中,若单色光的波长λ=5.89×10-7 m ,双缝间的距离d =1 mm ,双缝到屏的距离L =2 m ,则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为______________. 答案 1.178×10-2 m解析 由Δx =L dλ可知 Δx =1.178×10-3 m ,则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为x =10Δx =1.178×10-2 m.考点四 薄膜干涉9.(多选)如图4所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法中正确的是( )图4A .人从右侧向左看,可以看到彩色条纹B .人从左侧向右看,可以看到彩色条纹C .彩色条纹水平排列D .彩色条纹竖直排列答案 BC解析 一束白光射到肥皂薄膜上,经前、后两个面反射回来的光相互叠加,产生干涉现象,所以从左侧向右看可看到彩色条纹;因为薄膜同一水平线上的厚度相同,所以彩色条纹是水平排列的,故选B 、C.10.(2020·上海市南洋模范中学高三月考)如图5所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单色光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到同心圆环状干涉条纹,称为牛顿环.以下说法正确的是( )图5A .干涉现象是凸透镜下表面反射光和凸透镜上表面反射光叠加形成的B .干涉现象是凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C .形成的干涉条纹是不等间距的D.若将该装置放到真空中观察,就无法看到牛顿环答案 C解析凸透镜下表面和玻璃上表面之间形成空气薄膜,干涉现象是凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的,A、B错误;凸透镜下表面是曲面,导致空气薄膜厚度不均匀变化,因为光程差为波长的整数倍时会出现亮条纹,因此形成的干涉条纹由内向外,在相邻的亮条纹之间它们对应的水平距离越来越小,从而观察到牛顿环为内疏外密的同心圆环条纹,C正确;若将该装置放到真空中观察,根据干涉原理可知仍然可以看到牛顿环,D错误.11.(多选)如图6甲所示,用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况,观察到如图乙所示条纹中的P和Q情况,这说明()图6A.N的上表面A处向上凸起B.N的上表面B处向上凸起C.N的上表面A处向下凹陷D.N的上表面B处向下凹陷答案BC解析由题图甲可知,空气薄膜厚度从左向右依次增大,又因为同一条亮(暗)条纹上各处空气薄膜厚度相同,由题图乙可知被检查平面发生弯曲的P处的空气薄膜厚度本应该比同一条纹上其他位置的空气薄膜厚度小,而实际上厚度一样,故A处存在凹陷,同理可知B处存在凸起,B、C正确.12.(2020·嘉兴市第五高级中学高二期中)如图7所示,在一个空长方体箱子的一边刻上一个双缝,当把一个钠光灯照亮的狭缝放在刻有双缝一边的箱子外边时,在箱子的对面壁上产生干涉条纹.如果把透明的油缓慢地灌入这箱子时,条纹的间距将会发生什么变化()图7A.保持不变B .条纹间距减小C .条纹间距有可能增加D .条纹间距增加答案 B解析 箱子灌满油时,折射率增大,根据v =c n可知光在油箱中的传播速度减小,根据v =λf 可知光的波长减小,根据干涉条纹间距公式Δx =L dλ可知条纹间距减小,A 、C 、D 错误,B 正确.13.在双缝干涉实验中,若双缝处的两束光的频率均为6×1014 Hz ,两光源S 1、S 2的振动情况恰好相反,光屏上的P 点到S 1与到S 2的路程差为3×10-6 m ,如图8所示,光在真空中的传播速度c =3×108 m/s ,则:图8(1)P 点是亮条纹还是暗条纹?(2)设O 为到S 1、S 2路程相等的点,则P 、O 间还有几条亮条纹,几条暗条纹?(不包括O 、P 两处的条纹)答案 (1)暗条纹 (2)5条暗条纹,6条亮条纹解析 (1)由λ=c f得λ=5×10-7 m n =Δr λ=3×10-65×10-7=6 由于两光源的振动情况恰好相反,所以P 点为暗条纹.(2)O 点到S 1、S 2的路程差为0,也是暗条纹,P 、O 间还有5条暗条纹,6条亮条纹.14.(2020·泰宁第一中学高二月考)一实验小组用某一单色光做双缝干涉实验时,在距离双缝为1.0 m 处的光屏上,测得1至5条亮条纹中心间的距离为7.6 mm.已知所用的双缝间的距离为0.25 mm.(1)求这种单色光的波长;(2)若用这种单色光照射到增透膜上,已知增透膜对这种光的折射率为1.3,则这种光在增透膜中的波长是多少?增透膜的厚度至少应取多少?答案 (1)4.75×10-7 m (2)3.65×10-7 m 9.13×10-8 m解析 (1)相邻亮条纹间距Δx =7.6×10-34m =1.9×10-3 m 因Δx =Lλd, 则λ=d LΔx 代入数据解得单色光的波长λ=4.75×10-7 m(2)因n =c v =λf λ′f =λλ′则该光在增透膜中的波长λ′=λn =4.75×10-71.3m ≈3.65×10-7 m 增透膜的厚度至少为d ′=λ′4=3.65×10-74 m ≈9.13×10-8 m.。
高中物理光的干涉优秀教案
高中物理光的干涉优秀教案1. 了解光的干涉现象2. 掌握干涉条纹的产生条件3. 掌握双缝干涉实验的原理和方法4. 掌握光程差和相干条件的概念5. 能够应用干涉原理解决相关问题教学重点和难点:重点:光的干涉现象、双缝干涉原理和方法难点:光程差和相干条件的概念教学准备:1. 干涉实验仪器:光源、双缝装置、凸透镜、屏幕等2. 平面光波和弯曲波的示意图3. 实验记录表格和练习题教学过程:一、导入(5分钟)1. 介绍光的干涉现象及其重要性2. 提出问题:什么是光的干涉?它在日常生活或科学技术中有什么应用?二、理论讲解(15分钟)1. 分析光的干涉现象:光程差、相干波和干涉条纹2. 解释双缝干涉实验原理和方法3. 讲解光程差和相干条件的概念三、实验演示(20分钟)1. 展示双缝干涉实验的装置和操作方法2. 观察干涉条纹的现象及规律3. 测量干涉条纹间距和分析结果四、讨论与练习(15分钟)1. 讨论实验结果和存在的问题2. 练习计算干涉条纹的间距和相对亮度3. 指导学生解决相关问题或应用干涉原理解决实际问题五、总结与拓展(5分钟)1. 总结本节课学习内容和要点2. 拓展光的干涉在其他领域的应用和重要性教学反思:通过本节课的教学,学生应该能够了解光的干涉现象、掌握双缝干涉实验的原理和方法,能够应用干涉原理解决相关问题。
为了更好的实现教学目标,教师在教学中应该注重实验演示和练习,引导学生主动思考和讨论,激发学生的学习兴趣和能动性。
同时,教师还应及时总结课堂知识和提出拓展问题,帮助学生巩固所学知识并拓展思维,使学生能够更好地理解和应用干涉原理。
教科版高中物理选修3-4.5.1 光的干涉(导学案)
第五章光的波动性第一节光的干涉导学案【学习目标】1、在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。
2、通过干涉实验使学生认识光的干涉现象和干涉条纹的特征3、使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。
4、激情投入,学生通过自主实验探究,小组合作学习探究掌握光的干涉条件,推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生亮暗条纹的条件。
【学习目标解读】对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解,如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,在时间上是稳定的,空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”.推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生亮暗条纹的条件。
【教学重点】光发生干涉的条件及干涉现象的本质【教学难点】1、亮纹(或暗纹)位置的确定2、亮纹(或暗纹)间距公式的推导3、薄膜干涉产生的原因【课前预习案】【使用说明】1、同学们要先通读教材,然后依据课前预习案再研究教材;通过梳理了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理,通过干涉实验认识光的干涉现象和干涉条纹的特征,掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。
2、勾划课本并写上提示语.标注序号;完成学案,熟记基础知识,用红笔标注疑问。
(一)教材助读1、光的干射(1)、什么叫光的干射?(2)、光的干射必须具备的条件是什么?(3)、相邻两亮条纹间的间距公式是什么?各个物理量分别表示什么?【想一想】从红光到紫光,频率是如何变化的?频率由谁决定?2、相干光源(1)、什么是相干光源?3、双缝干涉(1)、杨氏双缝干涉实验原理(2)、实验中得到的干涉图样有哪些特点?(3)、如果用白光做双缝干涉实验又会出现什么现象?4、薄膜干涉(1)、薄膜干涉的成因是什么?(2)、薄膜干涉中相干光源的来源(3)、薄膜干涉图样特点(4)、薄膜干涉的应用【判一判】(1)薄膜干涉是由空气膜或液体膜的透射光形成的.( )(2)观察薄膜干涉条纹,要从光源的同侧.( )(3)雨过天晴,看到的彩虹是薄膜干涉现象.( )(二)预习自测1、在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时()A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮2、在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm,若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是()A.单色光f1和f2分别照射时,均出现明条纹B.单色光f1和f2分别照射时,均出现暗条纹C.单色光f1照射时出现明条纹,单色光f2照射时出现暗条纹D.单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现明条纹3、对两列光波在空中叠加,以下说法中正确的是( )A.不同的色光有可能产生干涉现象B.不同的色光不可能产生干涉现象C.光的强度不同有可能产生干涉现象D.光的强度不同不可能产生干涉现象4、用杨氏双缝实验演示光的干涉, 影响条纹位置的因素是()A.光的强度B.光的波长C.屏与狭缝的距离D.两狭缝间的距离【问题反馈】:请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。
高中物理光的干涉教案
高中物理光的干涉教案教学内容:光的干涉现象及相关知识教学目标:1. 了解光的干涉现象及其特点;2. 掌握双缝干涉、单缝衍射的原理和公式;3. 能够应用所学知识解决相关问题。
教学重点:1. 光的干涉现象;2. 双缝干涉、单缝衍射的原理和公式;3. 解决相关问题的能力。
教学难点:1. 光的干涉现象的理解;2. 双缝干涉、单缝衍射的公式推导和应用;3. 解决复杂问题的能力。
教学准备:1. PPT课件;2. 实验器材:双缝干涉仪、单缝衍射仪;3. 相关教学资料。
教学过程:一、导入:通过一段视频或图片展示光的干涉现象,引起学生兴趣,让学生思考光的干涉是如何产生的。
二、讲解:1. 介绍光的干涉现象及其特点;2. 分别介绍双缝干涉和单缝衍射的原理和公式;3. 演示实验,展示双缝干涉和单缝衍射的现象。
三、实验操作:1. 让学生进行双缝干涉实验,观察干涉条纹的变化,测量光的波长;2. 让学生进行单缝衍射实验,观察衍射现象,验证波的衍射性质。
四、讨论:与学生一起讨论实验结果,总结规律,引导学生思考干涉和衍射现象的原因。
五、应用:让学生通过计算练习,应用所学知识解决相关问题,提高学生的应用能力。
六、总结:总结本节课的内容,强调光的干涉现象的重要性,激发学生对光学的兴趣。
七、作业布置:布置相关习题作业,巩固所学知识。
八、拓展:推荐相关阅读资料或实验,帮助学生加深理解光的干涉现象。
教学反思:通过对学生的思考和回答问题来了解学生对知识的理解程度,及时调整教学方法和内容,提高教学效果。
选修34光的干涉学案教案
光的干涉【学习目标】1、知识与技能:(1)在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。
(2)通过干涉实验使学生认识光的干涉现象和干涉条纹的特征(3)使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。
2、过程与方法(1)在机械波产生干涉现象的知识基础上,学生通过自主实验探究,小组合作学习探究掌握光的干涉条件,推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生亮暗条纹的条件。
(2)通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力.3、情感态度价值观(1)通过“杨氏双缝干涉”实验的学习,渗透科学家认识事物的物理思维方法.(2)培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力,从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。
【教学重点】(1)使学生知道双缝干涉产生的条件,认识干涉图样的特征。
(2)理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件【教学难点】对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解,如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,在时间上是稳定的,空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”.一•知识回顾(1)这是_________ 现象。
其特征是______________________ 。
(2)这种现象是________ 特有的现象。
产生这样的现象,要求两个波源的振动必须满足_____________________________ 条件。
【教学过程】二、光的干涉:(1)假设:光是一种波,则必然会观察到波的哪些特有现象?1801年英国物理学家托马斯杨在实验室里成功的观察到了光的干涉。
(2)两列光相遇时发生干涉现象应满足什么条件?(3)托马斯杨是如何获得频率相同的两列光源的.?(4)实验探究:实验现象(单色红光干涉图样):问题(1):为什么中央出现亮条纹(2)条纹是明暗相间说明了什么?(3)光屏上出现亮暗条纹应满足什么条件?(5)自主探究出现亮条纹条件:出现暗条纹的条件:三•白光的干涉现象:白光的双缝干涉图样:(做一做)。
光的干涉 学案(含答案 学生版+教师版)
3 光的干涉[学习目标] 1.知道光的干涉现象和产生干涉现象的条件(重点)。
2.理解产生明暗条纹的条件,知道条纹间距与波长的关系(重难点)。
3.知道薄膜干涉条纹的特点,并能用它解释生活中的相关现象(重点)。
一、光的双缝干涉1.光的干涉实验最早是物理学家__________在1801年成功完成的,杨氏双缝干涉实验有力地证明了光是一种________。
2.双缝干涉实验如图所示,有光源、单缝、双缝和光屏。
(1)实验过程:让一束单色光投射到一个有两条狭缝S 1和S 2的挡板上,两狭缝相距很近,两狭缝就成了两个波源,它们的________、________和________________总是相同的,两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生________________。
(2)实验现象:在屏上得到______________的条纹。
3.屏上某处出现亮、暗条纹的条件频率相同、振动步调相同的两列光波产生亮暗条纹的条件如下:(1)亮条纹的条件:屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是波长的________倍或半波长的________倍,即:|PS 1-PS 2|=kλ=2k ·λ2(k =0,1,2,3,…) 说明:k =0时,PS 1=PS 2,此时P 点位于光屏上的O 处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹,k 为亮条纹的级次。
(2)暗条纹的条件:屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是半波长的________倍,即:|PS 1-PS 2|=(2k -1)·λ2(k =1,2,3,…) 说明:k 为暗条纹的级次,从第1级暗条纹开始向两侧展开。
注意:当频率相同、振动步调总是相反的两列光波叠加时,产生亮、暗条纹的条件与上面的情况恰好相反。
4.干涉图样(1)单色光的干涉图样:如图所示,干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹。
(2)白光的干涉图样:中央条纹是白色的,两侧干涉条纹是彩色条纹。
高中物理教案光的干涉
高中物理教案光的干涉一、教学目标:1. 让学生了解光的干涉现象,理解干涉条纹的形成原理。
2. 培养学生通过实验观察和分析问题的能力。
3. 引导学生运用物理学知识解释日常生活中的现象。
二、教学重点与难点:1. 重点:光的干涉现象,干涉条纹的形成原理。
2. 难点:对干涉现象的深入理解和运用。
三、教学方法:1. 采用实验演示法,让学生通过观察实验现象,理解干涉原理。
2. 采用问题驱动法,引导学生思考和探讨干涉现象背后的物理原理。
3. 采用案例分析法,让学生通过分析日常生活中的干涉现象,巩固所学知识。
四、教学准备:1. 实验器材:两束激光器、分光镜、干涉屏、透明胶带。
2. 教学工具:PPT、黑板、粉笔。
五、教学过程:1. 导入:通过展示日常生活中的干涉现象,如肥皂泡、彩虹等,引发学生对干涉现象的兴趣。
2. 理论讲解:介绍干涉现象的定义,解释干涉条纹的形成原理,引导学生理解干涉现象背后的物理原理。
3. 实验演示:利用实验器材,进行光的干涉实验,让学生观察干涉条纹的形成过程。
4. 学生实验:让学生分组进行实验,观察和记录干涉现象,培养学生的实验操作和观察分析能力。
5. 案例分析:分析日常生活中的干涉现象,让学生运用所学知识解释现象,巩固知识。
6. 课堂小结:总结本节课的主要内容,强调干涉现象的应用价值。
7. 作业布置:布置一道有关干涉现象的思考题,巩固所学知识。
8. 课后反思:教师对本节课的教学效果进行反思,为下一步教学做好准备。
六、教学拓展:1. 引导学生探讨光的干涉在其他领域的应用,如光学仪器、光纤通讯等。
2. 介绍干涉现象在现代科技中的重要性,激发学生的学习兴趣和科技意识。
七、教学评估:1. 通过课堂问答、实验报告、课后作业等方式,评估学生对光的干涉现象的理解和运用能力。
2. 关注学生在实验过程中的操作技能和团队合作能力,给予相应指导和建议。
八、教学反馈:1. 收集学生对教学内容的反馈,了解学生的学习需求和困惑。
高中物理光的干涉教案
高中物理光的干涉教案一、教学目标1. 让学生了解光的干涉现象,理解干涉的原理。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验观察光的干涉现象,培养学生的观察能力和实验技能。
二、教学内容1. 光的干涉现象2. 干涉的原理3. 干涉条纹的观察与分析4. 光的干涉在实际中的应用5. 实验操作与技能训练三、教学重点与难点1. 教学重点:光的干涉现象,干涉的原理,干涉条纹的观察与分析。
2. 教学难点:干涉的原理,实验操作与技能训练。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解光的干涉现象,干涉的原理。
2. 采用实验法,进行光的干涉实验,观察干涉条纹。
3. 采用讨论法,分析干涉条纹的特点,探讨光的干涉在实际中的应用。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示干涉现象的图片,引导学生思考光的干涉现象。
2. 讲解光的干涉现象,干涉的原理:引导学生了解干涉现象的产生原因,解释干涉的原理。
3. 进行光的干涉实验:分组进行实验,引导学生观察干涉条纹,掌握实验操作技能。
4. 分析干涉条纹的特点:引导学生观察干涉条纹的形状、间距等特征,探讨其产生的原因。
5. 光的干涉在实际中的应用:引导学生了解干涉在光学仪器中的应用,如干涉仪、迈克尔逊干涉仪等。
6. 课堂小结:总结本节课所学内容,强调光的干涉现象、干涉的原理以及干涉条纹的特点。
7. 作业布置:布置有关光的干涉现象、干涉的原理的练习题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价内容:学生对光的干涉现象的理解,对干涉原理的掌握,对干涉条纹的观察与分析能力,以及对光的干涉在实际中的应用的了解。
2. 评价方法:通过课堂提问、作业练习、实验报告和课堂讨论等方式进行评价。
七、教学资源1. 教材:高中物理教材中有关光的干涉的内容。
2. 实验器材:干涉实验所需的器材,如激光器、分束器、望远镜等。
3. 多媒体教学设备:用于展示干涉现象的图片和视频。
八、教学进度安排1. 第1-2课时:讲解光的干涉现象,干涉的原理。
高中物理教案光的干涉
高中物理教案光的干涉一、教学目标:1. 让学生了解光的干涉现象,理解干涉条纹的形成原理。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对物理实验的兴趣,培养学生的实验操作能力。
二、教学内容:1. 光的干涉现象2. 干涉条纹的形成原理3. 干涉实验的操作步骤4. 干涉条纹的观察与分析5. 干涉现象在现实中的应用三、教学重点与难点:1. 教学重点:光的干涉现象,干涉条纹的形成原理,干涉实验的操作步骤。
2. 教学难点:干涉条纹的观察与分析,干涉现象在现实中的应用。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考光的干涉现象的产生原因。
2. 利用实验教学,让学生亲身体验干涉现象,提高学生的实践操作能力。
3. 采用小组讨论的方式,培养学生的团队合作精神,提高学生的沟通能力。
4. 通过实例分析,让学生了解干涉现象在现实中的应用,提高学生的知识运用能力。
五、教学准备:1. 实验器材:干涉实验装置,激光光源,光屏,刻度尺等。
2. 教学课件:光的干涉现象的图片,视频资料,相关知识点。
3. 教学参考资料:光的干涉现象的相关论文,教材,教辅资料。
六、教学过程:1. 引入新课:通过展示干涉现象的图片或视频,引导学生思考干涉现象的产生原因。
2. 讲解光的干涉现象:介绍干涉现象的定义,解释光的干涉现象的产生原因。
3. 讲解干涉条纹的形成原理:引导学生理解干涉条纹的形成过程,解释干涉条纹的特点。
4. 进行干涉实验:引导学生亲自动手进行干涉实验,观察干涉条纹的形成过程。
5. 观察与分析干涉条纹:引导学生观察干涉条纹的特点,分析干涉条纹的形成原理。
6. 应用实例分析:通过现实生活中的实例,让学生了解干涉现象的应用。
8. 布置作业:布置与本节课相关的作业,巩固学生的知识。
七、教学反思:八、教学评价:通过学生的作业、实验报告和课堂表现,对学生的学习情况进行评价,了解学生对光的干涉现象的理解程度。
九、教学拓展:1. 引导学生进行干涉现象的深入研究,如干涉现象的数学解释,干涉现象的实验装置设计等。
高中物理教案光的干涉
高中物理教案光的干涉教学目标:1. 理解光的干涉现象及其产生条件。
2. 掌握双缝干涉和单缝衍射的实验原理及结果。
3. 能够运用干涉和衍射现象解释实际问题。
教学重点:1. 光的干涉现象及其产生条件。
2. 双缝干涉和单缝衍射的实验原理及结果。
教学难点:1. 干涉和衍射现象的数学表达式及计算。
2. 干涉和衍射在实际问题中的应用。
教学准备:1. 教室多媒体设备。
2. 实验器材:激光器、分光镜、凸透镜、光屏等。
教学过程:第一章:光的干涉现象1.1 引入光的干涉现象教师通过展示干涉条纹的图片,引导学生关注光的干涉现象,并提出问题:“什么是光的干涉?干涉现象是如何产生的?”1.2 光的干涉产生条件教师介绍光的干涉产生条件,包括相干光源、相同相位差、光程差等。
通过示例解释干涉现象的产生原理。
第二章:双缝干涉实验2.1 双缝干涉实验原理教师讲解双缝干涉实验的原理,包括光源、双缝、光屏等部分的相互关系。
介绍双缝干涉条纹的分布规律。
2.2 双缝干涉实验操作教师指导学生进行双缝干涉实验,并引导学生观察实验现象,记录干涉条纹的分布情况。
第三章:单缝衍射实验3.1 单缝衍射实验原理教师讲解单缝衍射实验的原理,包括光源、单缝、光屏等部分的相互关系。
介绍单缝衍射条纹的分布规律。
3.2 单缝衍射实验操作教师指导学生进行单缝衍射实验,并引导学生观察实验现象,记录衍射条纹的分布情况。
第四章:干涉和衍射现象的应用4.1 干涉和衍射现象的应用实例教师通过展示实际问题,引导学生运用干涉和衍射现象进行分析,如肥皂泡、彩虹等现象。
第五章:课后习题讲解5.1 课后习题教师布置课后习题,要求学生独立完成。
5.2 习题讲解教师针对学生的作业进行讲解,解答学生遇到的问题。
教学评价:1. 学生对光的干涉现象及其产生条件的掌握程度。
2. 学生对双缝干涉和单缝衍射实验原理及结果的理解程度。
3. 学生运用干涉和衍射现象解决实际问题的能力。
第六章:干涉和衍射的数学表达式6.1 干涉和衍射的数学表达式介绍教师讲解干涉和衍射现象的数学表达式,包括干涉条纹间距、衍射角度等参数的计算方法。
高中物理光的干涉教案
高中物理光的干涉教案一、教学目标1. 让学生了解光的干涉现象,理解干涉条纹的形成原理。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验观察,提高观察、分析、总结的能力。
二、教学内容1. 光的干涉现象2. 干涉条纹的形成原理3. 干涉实验的操作步骤4. 干涉条纹的观察与分析5. 光的干涉在现实生活中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:光的干涉现象、干涉条纹的形成原理、干涉实验的操作步骤。
2. 教学难点:干涉条纹的分布规律、光的干涉在现实生活中的应用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解光的干涉现象、干涉条纹的形成原理。
2. 采用实验法,进行干涉实验,观察干涉条纹。
3. 采用讨论法,分析干涉条纹的分布规律,探讨光的干涉在现实生活中的应用。
五、教学过程1. 导入:通过展示干涉现象的图片,引导学生思考光的干涉现象。
2. 新课:讲解光的干涉现象、干涉条纹的形成原理。
3. 实验:分组进行干涉实验,观察干涉条纹。
4. 分析:引导学生总结干涉条纹的分布规律。
5. 应用:探讨光的干涉在现实生活中的应用。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调干涉现象的重要性。
7. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对光的干涉现象、干涉条纹形成原理的掌握情况。
2. 实验报告:评估学生在干涉实验中的操作步骤、观察结果及分析能力。
3. 作业完成情况:检查学生对干涉现象相关练习题的完成情况,巩固所学知识。
七、教学反思1. 教师要充分准备实验器材,确保实验顺利进行。
2. 在实验过程中,教师要引导学生观察、分析干涉条纹,培养学生的观察能力和思维能力。
3. 对于教学难点,教师要运用多种教学方法,帮助学生理解和掌握。
八、教学拓展1. 干涉现象在其他领域的应用:如声学、光学、电子学等。
2. 干涉实验的改进:如使用不同类型的光源、改进实验装置等。
3. 干涉现象的进一步研究:如干涉条纹的间距与波长的关系。
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学案1 光的干涉
[学习目标定位] 1.知道什么是相干光及光产生干涉现象的条件.2.观察光的干涉现象,认识干涉条纹的特点.3.理解双缝实验中明、暗条纹的位置特点.4.了解薄膜干涉现象,知道薄膜干涉条纹的特点.
波的干涉: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,这种现象叫波的干涉.
1.1801年,英国物理学家在实验室里成功地观察到了光的干涉.
2.如图1,让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上,狭缝S1和S2相距很近,狭缝就成了两个波源,它们的总是相同的,这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加,发生干涉现象,挡板后面的屏上得到的条纹.
图1
3.明暗条纹位置的判断方法
当光从两狭缝到屏上某点的路程差为半波长λ
2的倍(即波长λ的倍)时,光在
这点相互加强,这里出现;当路程差为半波长λ
2的倍时,光在这
点,这里出现暗条纹.
一、双缝干涉
[问题设计]
如图2所示,机械波可以产生波的干涉现象,形成稳定的干涉图样;如果我们先假设光是一种波,那么按照我们所学的波动知识,光要发生干涉现象需要满足什么条件?
图2
[要点提炼]
1.杨氏双缝干涉实验:
图3
(1)双缝干涉的装置示意图
实验装置如图3所示,有光源、单缝、双缝和光屏.
(2)单缝屏的作用:获得一个线光源,使光源有唯一的 和振动情况.也可用激光直接照射双缝.
(3)双缝屏的作用:平行光照射到单缝S 上,后又照射到双缝S1、S2上,这样一束光被分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光.
(4)实验现象:①若用单色光作光源,干涉条纹是 的 的条纹.
②若用白光作光源,则干涉条纹是 条纹,且中央条纹是白色的.
(5)实验结论:光是一种
2.光产生干涉的条件:两列光的 相同、相位相同、振动方向相同.杨氏双缝干涉实
验是靠“一分为二”的方法获得两个相干光源的.
二、明暗条纹位置的判断方法
[问题设计] 机械波发生干涉现象时,形成的图样有什么特点?光发生干涉现象时为什么会出现明暗相间的条
纹?
[要点提炼]
屏上某处出现亮、暗条纹的条件
1.出现亮条纹的条件:屏上某点P 到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的 倍或 倍.即:
|PS1-PS2|= = ·λ2
(k =0,1,2,3,…) (k =0时,PS1=PS2,此时P 点位于屏上的O 处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹.k 为亮条纹的级数.)
2.出现暗条纹的条件:屏上某点P 到两条缝S1和S2的路程差正好是 倍.即:
|PS1-PS2|=(2k -1)·λ2
(k =1,2,3,…) (k 为暗条纹的级数,从第1级暗条纹开始向两侧展开).
二、薄膜干涉
[问题设计] 1.在酒精灯的灯芯上撒一些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光.把铁丝圈在肥皂水中蘸一下,让它挂上一层薄薄的液膜.把这层液膜当做一个平面镜,用它观察灯焰的像如图4所示.这个像与直接看到的灯焰有什么不同?如果用白光做实验情况又会如何?
图4
[要点提炼]
1.薄膜干涉的原理
光照在厚度不同的薄膜上时,在薄膜的不同位置,前后两个面的光的路程差等于膜厚度的,在某些位置,两列波叠加后相互加强,于是出现;在另一些位置,叠加后相互削弱,于是出现
2.薄膜干涉中应注意的问题
(1)观察的是从膜两表面反射回来的光(眼睛与光源在膜的同一侧)
(2)用单色光照射得到的条纹,用白光照射得到条纹.
(3)每一条纹是(填“水平”或“竖直”)的.
3.薄膜干涉的应用
(1)用干涉法检查平面的
(2)光学仪器上的
一、杨氏干涉实验
例1在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),已知红光与绿光频率、波长均不相等,这时()
A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失
B.有除红色、绿色外的其他颜色的双缝干涉条纹
C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮
D.屏上无任何光亮
二、决定干涉明、暗条纹的条件
例2在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm,若分别用频率为f1=5.0×1014 Hz和f2=7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现亮、暗条纹的情况是() A.单色光f1和f2分别照射时,均出现亮条纹
B.单色光f1和f2分别照射时,均出现暗条纹
C.单色光f1照射时出现亮条纹,单色光f2照射时出现暗条纹
D.单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现亮条纹
三、薄膜干涉
例3用如图5所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象,图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈,将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是()
图5
A.当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°
B.当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°
C.当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°
D.干涉条纹保持不变
1.(杨氏干涉实验)下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是()
A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C.光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D.在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
2.(决定条纹间距条件)如图6所示,用单色光做双缝干涉实验,P处为第二暗条纹,改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时,则同侧第二暗条纹的位置()
图6
A.仍在P处B.在P点上方
C.在P点下方D.要将屏向双缝方向移近一些才能看到
3.(杨氏干涉实验)一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹,其原因是()
A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同
B.各色光的速度不同,造成条纹的间距不同
C.各色光的强度不同,造成条纹的间距不同D.各色光通过双缝到达一确定点的距离不同4.(薄膜干涉)如图7所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置,所用单色光是用普通光通过滤光片产生的,检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的()
图7
A.a的上表面和b的下表面B.a的上表面和b的上表面
C.a的下表面和b的上表面D.a的下表面和b的下表面。