- 相關(guān)推薦
光的干涉教案
作為一名教學工作者，常常需要準備教案，借助教案可以提高教學質(zhì)量，收到預(yù)期的教學效果。那么應(yīng)當如何寫教案呢？下面是小編精心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
一. 教學內(nèi)容： 實驗：用雙縫干涉條紋測光的波長
二. 要點：
1. 通過安裝調(diào)節(jié)實驗儀器，使了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件。讓觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣，并測定單色光波的波長。
2. 本章知識梗概
三. 重點、難點解析：
1. 實驗
實驗原理：
光源發(fā)出的光經(jīng)濾色片成為單色光，單色光通過單縫后，相當于線光源。通過雙縫后，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)計算波長的公式： ，測出雙縫間的距離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。
實驗：
儀器安裝調(diào)節(jié)好后，換上測量頭，把測量頭的游標尺置10mm左右，調(diào)節(jié)目鏡，在視場中出現(xiàn)清晰的干涉條紋及分劃板上的刻線，然后在單縫前套上紅色或綠色濾色片即可開始測量。
分劃板上的刻線形狀如圖所示，一條水平刻線、二條豎直刻線。豎直刻線應(yīng)與干涉條紋平行。若不平行，松開測量頭上的緊固螺釘，轉(zhuǎn)動測量頭，使豎直劃線與干涉條紋平行．在雙縫距d及縫屏距 已知的條件下。測出相鄰兩條亮（或暗）條紋的間距Δx，就可計算波長 。若直接測Δx，測量的相對誤差較大，因此可先測6條明（或暗）條紋的總間距．再計算出Δx。轉(zhuǎn)動手輪，把分劃板刻線對齊左邊某一條清晰的亮（或暗）條紋，記下游標尺上的讀數(shù)x1，然后把分劃板移向右邊，把刻線對齊第七條亮（或暗）條紋，記下游標尺讀數(shù)x7，如圖所示。6條條紋的總間距為x7一x1．則 。
分劃板刻線能否對齊干涉條紋，對測量結(jié)果影響很大，由于明暗條紋的單線不很清晰，測量時應(yīng)對齊干涉明（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之間，使條紋的兩邊邊緣與短刻線的距離相等，這時，中心刻線就對齊在條紋的中心，如圖所示。為減小測量誤差，x1及x7的讀數(shù)應(yīng)重復(fù)測幾次，取其平均值。計算波長時，雙縫縫距標在雙縫座上，在安裝儀器時就要把d值記下來。縫屏距 。不加接長管是600mm，加上接長管后為700mm。
誤差分析：
產(chǎn)生偶然誤差主要是條紋間距的測量和讀數(shù)操作錯誤。
2.【典型例題】
[例1] 用單色光做雙縫實驗時，從中央O點開始計數(shù)。在光屏上某點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的亮紋級數(shù)將提高。D選項錯誤。
[例2] 若把楊氏雙縫干涉實驗改在水中進行，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：光在水中的波長小于空氣中波長，由條紋間距公式答案：B
[例4] 登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5，所要消除的紫外線的頻率為8.1×1014Hz，那么它設(shè)計的這種“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] 平行光通過小孔得到的衍射圖樣和泊松亮斑比較，下列說法中正確的有（ ）
A. 在衍射圖樣的中心都是亮斑
B. 泊松亮斑中心亮點周圍的暗環(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法中正確的有（ ）
A. 只有電磁波才能發(fā)生偏振，機械波不能發(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，當分劃板中心刻線從第l條亮紋移到第6條亮紋時，測量頭如圖所示，
上手輪的兩次讀數(shù)如圖（a）、（b）所示。測得的單色光波長是多少？
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。
【模擬二】
一. 選擇題
1. 豎直放置的鐵絲框中的肥皂膜，在太陽光照射下形成（ ）
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)中波長不同，同一色光在真空中的波長比在其他任何介質(zhì)中的波長都長
3. 下列說法中正確的是（ ）
A. 紅外線易穿透云層，故廣泛應(yīng)用于遙感技術(shù)領(lǐng)域
B. 醫(yī)院用x光進行透視，是因為它是各種電磁波中穿透最強的
C. 陽光曬黑皮膚，主要是陽光中紅外線的作用
D. 電取暖器利用了紅外線的熱作用
4. 點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. 用卡尺觀察單縫衍射現(xiàn)象時，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)象越來越明顯
C. 衍射條紋間距不變，只是亮度增強
D. 以上現(xiàn)象都不發(fā)生
6. 下面對增透膜的敘述中，不正確的有（ ）
A. 攝影機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的
D. 增透膜的厚度應(yīng)為入射光在真空中波長的
7. 如圖所示為x射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，E為燈絲電源，要使射線管發(fā)出x射線，須在K、A兩電極間加上幾萬伏的直流高壓（ ）
A. 高壓電源正極應(yīng)接在P點，x射從K極發(fā)出
B. 高壓電源正極應(yīng)接在P點，x射線從A極發(fā)出
C. 高壓電源正極應(yīng)接在Q點，x射線從K極發(fā)出
D. 高壓電源正極應(yīng)接在Q點，x射線從A極發(fā)出
8. 某同學自己動手利用如圖20?D12所示器材，觀察光的干涉現(xiàn)象，A為單縫屏，B為雙縫屏，C為像屏。當一束陽光照射到A上時，屏C上并沒有出現(xiàn)干涉條紋。他移走B后，C上再現(xiàn)一窄亮線，分析實驗失敗的原因，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）通過狹縫看日光燈可見彩色花紋。是 現(xiàn)象。
�。�2）通過三棱鏡看書上的字的邊緣有彩色是 現(xiàn)象。
�。�3）增透膜是利用光的 現(xiàn)象來使反射光的強度減至最小。
10. 電燈S發(fā)出的光a穿過偏振片A后變?yōu)楣鈈（下圖）。穿過偏振片B而被P處眼睛看到，則其中光b是 （填“自然光”或“偏振光”）；若人眼此時看到透過B的光最強，則將B轉(zhuǎn)過 角度時，人眼看到的光最弱。
11. 單色光在真空中的頻率為 ，波長為 的單色光源時，在P點處將形成 條紋；當S為 =0.5
三. 計算題：
13. 某色光在某種液體中的傳播速度為1.5×l08m/s，波長為250nm．求：
（1）此液體的折射率；
（2）此色光從液體射入空氣時，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驗。O為雙縫S1、S2連線中垂線與屏的交點，若
S2P－S1P=4 ， 為單色光的波長，試計算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2
【教學目標】
(一)知識與技能
1.掌握明條紋(或暗條紋)間距的計算公式及推導(dǎo)過程。
2.觀察雙縫干涉圖樣，掌握實驗方法。
(二)過程與方法
培養(yǎng)學生的動手能力和分析處理故障的能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
體會用宏觀量測量微觀量的方法，對學生進行物理方法的教育。
【教學重點】
雙縫干涉測量光的波長的實驗原理及實驗操作。
【教學難點】
L、d、的準確測量。
【教學方法】
復(fù)習提問，理論推導(dǎo)，實驗探究
【教學用具】
雙縫干涉儀、光具座、光源、學生電源、導(dǎo)線、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭、刻度尺
【教學過程】
(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：當屏上某點到兩個狹縫的路程差=2n ，n=0、1、2時，出現(xiàn)明紋;當=(2n+1) ，n=0、1、2時，出現(xiàn)暗紋。
師：那么條紋間距與波長之間有沒有關(guān)系呢?下面我們就來推導(dǎo)一下。
(二)進行新課
1.實驗原理
師：[投影下圖及下列說明]
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的中垂線與屏的交點，O到S1、S2距離相等。
推導(dǎo)：(教師板演，學生表達)
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?(大部分學生沉默，因為兩根式之差不能進行深入運算)
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：請大家別忘了我們的任務(wù)是尋找x與的關(guān)系。r與波長有聯(lián)系嗎?
生：有。
師：好，當r=2n ，n=0、1、2時，出現(xiàn)亮紋。
即 x=2n 時出現(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!大家能用語言表述一下條紋間距與波長的關(guān)系嗎?
生：成正比。
師：對，不過大家別忘了這里l、d要一定。暗紋間距大家說怎么算?
生：一樣。
師：結(jié)果如何?
生：一樣。
師：有了相鄰兩個亮條紋間距公式x= ，我們就可以用雙縫干涉實驗來測量光的波長了。
2.觀察雙縫干涉圖樣
(教師指導(dǎo)學生按步驟進行觀察，也可引導(dǎo)學生先設(shè)計好步驟，分析研究后再進行，教師可將實驗步驟投影)
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，打開開關(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)出的光能沿軸線到達光屏;
(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，觀察單色光的干涉條紋。
(6)那走濾光片，觀察白光的干涉條紋。
(教師指導(dǎo)學生分別觀察紅色、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頁彩圖13.3-3對照，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，進行實驗)。對于同種色光，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。觀察線狀白熾燈的干涉條紋，與課本60頁圖彩圖對比，得出結(jié)論：白光的干涉條紋是彩色的。)
3.測定單色光的波長
(教師指導(dǎo)學生按步驟進行測量，也可引導(dǎo)學生先設(shè)計好步驟，分析研究后再進行，教師可將實驗步驟投影)
步驟：(1)安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋;
(2)使分劃板中心刻線對齊某條(記為第1條)亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)a1，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動，當中心刻線與第n條亮紋中央對齊，記下移動的條紋數(shù)n和移動后手輪的讀數(shù)a2，則相鄰兩條紋間的距離 。
(3)用刻度尺測量雙縫到光屏間距離L;
(4)用游標卡尺測量雙縫間距d(這一步也可省去，d在雙縫玻璃上已標出);
(5)重復(fù)測量、計算，求出波長的平均值;
(6)換用不同濾光片，重復(fù)實驗。
說明：實驗過程中教師要注意指導(dǎo)：
(1)雙縫干涉儀是比較精密的實驗儀器，實驗前教師要指導(dǎo)學生輕拿輕放，不要隨便拆分遮光筒，測量頭等元件，學生若有探索的興趣應(yīng)在教師指導(dǎo)下進行。
(2)濾光片、單縫、雙縫、目鏡等會粘附灰塵，要指導(dǎo)學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，要求學生注意調(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上，并使單縫、雙縫平行且豎直，引導(dǎo)學生分析理由。
(4)光源使用線狀長絲燈泡，調(diào)節(jié)時使之與單縫平行且靠近。
(5)實驗中會出現(xiàn)像屏上的光很弱的情況.主要是燈絲、單縫、雙縫、測量頭與遮光筒不共軸線所致;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)在學生實驗中引導(dǎo)他們分析，培養(yǎng)分析問題的能力。
(6)實驗過程中學生還會遇到各種類似故障，教師要鼓勵他們分析查找原因。
(三)課堂總結(jié)、點評
通過今天的學習，我們掌握了干涉條紋的間距與光的波長之間的定量關(guān)系，即x= ，并利用上式測量了光的波長。該實驗為我們提供了一種用宏觀量測量微觀量的方法。
(四)課余作業(yè)
完成P60問題與練習的題目。
附：課后訓(xùn)練
1.在做雙縫干涉實驗時，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.無干涉條紋，但有亮光
答案：D
2.在楊氏雙縫干涉實驗中，保持雙縫到屏的距離不變，調(diào)節(jié)雙縫間距離，當距離增大時，干涉條紋距離將變________，當距離減小時，干涉條紋間距將變________.
答案：小，大
3.用單色光做雙縫干涉實驗時，測得雙縫間距離為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。
答案：610-7 m
4.光纖通信是70年代以后發(fā)展起來的新興技術(shù)，世界上許多國家都在積極研究和發(fā)展這種技術(shù)。發(fā)射導(dǎo)彈時，可在導(dǎo)彈后面連一根細如蛛絲的光纖，就像放風箏一樣，這種纖細的光纖在導(dǎo)彈和發(fā)射裝置之間，起著雙向傳輸信號的作用，光纖制導(dǎo)的下行光信號是鎵鋁砷激光器發(fā)出的在纖芯中波長為0.85 m的單色光。而上行光信號是銦鎵砷磷發(fā)光二極管發(fā)射的在纖芯中波長為1.06 m的單色光，這樣操縱系統(tǒng)通過這根光纖向?qū)棸l(fā)出控制指令，導(dǎo)彈就如同長眼睛一樣盯住目標。根據(jù)以上信息，回答下列問題：
(1)在光纖制導(dǎo)中，上行光信號在真空中波長是多少?
(2)為什么上行光信號和下行光信號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)如果上行光信號和下行光信號頻率相同，會發(fā)生干涉現(xiàn)象。相互間產(chǎn)生干擾。
5.在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀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(只能透過紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光)，這時 ( )
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.屏上無任何光亮
解析：題目中給出的條件是：以白光為光源時，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(只能透過紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光)，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;而其他顏色的光不可能透過濾光片，故B亦錯.雖然不能產(chǎn)生干涉條紋，但仍有光照在屏上，故C對。
答案：C
6.用單色光做雙縫干涉實驗，下列說法正確的是
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.在實驗裝置不變的情況下，紅光的條紋間距小于藍光的條紋間距
解析：因為雙縫干涉的條紋寬x= ，可見條紋寬應(yīng)是相等的，A正確，BC錯，又因為 紅 藍，所以x紅x藍，故D錯.
答案：A
7.如圖所示，用波長為 的單色光做雙縫干涉實驗時，設(shè)兩個狹縫S1、S2到屏上某點P的路程差為d，則
A.距O點最近的一條暗紋必是d= /2
B.對屏上某點d=n /2(n為正整數(shù))時，出現(xiàn)暗紋
C.距O點越遠的點d越長，就越容易出現(xiàn)暗條紋
D.用各色光在同一條件下實驗，波長越短的色光條紋間距越小
解析：當路程差d=n 時出現(xiàn)亮條紋，路程差d=(2n+1) /2時出現(xiàn)暗條紋，可見，當n=0時，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.在利用雙縫干涉測定光波波長時，首先調(diào)節(jié)________和________的中心均位于遮光筒的中心軸線上，并使單縫和雙縫豎直并且互相平行.當屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后，用測量頭上的游標卡尺測出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________測量，用公式________可以測出單色光的波長。
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驗時，已知雙縫間的距離為0.210-3 m，測得雙縫到屏的距離為0.700 m，分劃板中心刻線對齊第一級亮條紋中央時手輪讀數(shù)為0.20010-3 m，第四級亮條紋所在位置為7.47010-3 m，求紅光的波長.若改用藍光做實驗，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：用雙縫干涉測量光的波長，今后還會發(fā)布更多更好的文章希望對大家有所幫助，祝您在物理網(wǎng)學習愉快!
光的干涉教案3
一、預(yù)習目標
預(yù)習“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)習內(nèi)容
1、 請同學們回顧機械波的干涉現(xiàn)象 以及產(chǎn)生的條件 ；
2、 對機械波而言，振動加強的點表明該點是兩列波的 ，該點的位移隨時間 （填變化或者不變化）；振動減弱的點表明該點是兩列波的 ；
3、 不僅機械波能發(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、 楊氏實驗證明：
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的，這是為什么？
三、提出疑惑
同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點 疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學案
一、學習目標
1．說出什么叫光的干涉
2．說出產(chǎn)生明顯干涉的條件
3．準確記憶產(chǎn)生明暗條紋的規(guī)律
學習重難點：產(chǎn)生明暗條紋規(guī)律的理解
二、學習過程
(一)光的干涉
探究一：回顧機械波的干涉
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)生明暗條紋時有何規(guī)律：
（1）兩列振動步調(diào)相同的光源：
�。�2）兩列振動步調(diào)正好相反的光源：
（三）課堂小結(jié)
(四)當堂檢測
1、 在楊氏雙縫實驗中，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年諾貝爾物理學家將授予對激光研究做處杰出貢獻的三位科學家。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)出的兩列波到達屏上時會產(chǎn)生干涉條紋。已知入射激光波長為λ，屏上的P點到兩縫S1和S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記做0號亮
條紋，由P向上數(shù)與0號亮紋相鄰的是1號亮紋，與
1號亮紋相鄰的亮紋為2號亮紋，設(shè)P1處的亮紋恰好
是10號亮紋，直線S1 P1的長度為r1, S2 P1的長度為
r2, 則r2－r1等于（ B ）
A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ
課后練習與提高
1. 在雙縫干涉實驗中，入射光的波長為λ，若雙縫處兩束光的振動情況恰好相同，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.
用白光光源進行雙縫實驗，若用一個純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個純藍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點處是明條紋．若將縫S2蓋住，并在S1 S2連線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 [ A ]
(A) P點處仍為明條紋．
(B) P點處為暗條紋．
(C) 不能確定P點處是明條紋還是暗條紋．
(D) 無干涉條紋．
光的干涉教案4
教學目標
（一）知識目標
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。
（二）能力目標
通過觀察實驗現(xiàn)象，與以前學過的機械波的干涉進行類比，培養(yǎng)學生的自主學習的能力以及對問題的分析、推理能力。
教學建議
光的干涉是本章的重點之一．講解前先引導(dǎo)學生回憶機械波的有關(guān)內(nèi)容．
在光的干涉的教學中，一個值得注意的問題是相干條件的講述（有關(guān)內(nèi)容可以參見擴展資料）．相對于機械波--比較容易的獲得連續(xù)振動的波源、滿足相干波的條件，兩個獨立光源發(fā)出的光，即使是頻率相同的單色光(實際上嚴格的單色光并不存在)，也不能保持恒定的相差．考慮到學生的知識基礎(chǔ)和接受水平，講解中可以不提出相干光的概念，只強調(diào)利用單孔雙縫使得一束光成了兩個振動情況總是相同的波源，這同機械波中提到的振源的振動步調(diào)相同的要求是一致的．
做好演示實驗．讓學生通過觀察白光的雙縫干涉和單色光的雙縫干涉加深知識的理解．
雙縫干涉的教學雖不要求定量討論，但是在講條紋間距與波長的關(guān)系時，要讓學生知道公式中每一項的意義，配合彩圖讓學生將白光、單色光的干涉圖樣的特點記�。⒁啦煌饩哂胁煌念l率，光的頻率只由光源決定而與介質(zhì)無關(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成正比，這個關(guān)系是應(yīng)該讓學生知道的．知道了這一點，學生才能理解不同色光具有不同的頻率和波長．
薄膜干涉的教學，可以結(jié)合實驗、演示來進行，只要求學生初步認識這種現(xiàn)象，不必做進一步的分析．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，都可以讓學生觀察．如果有牛頓環(huán)的實驗裝置，也可以讓學生觀察．
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．對此只要求學生初步了解其原理，可不再補充．
關(guān)于演示實驗的教學建議
（1）演示實驗可以用激光光學演示儀、實驗時使激光束的行進方向正對學生的觀察方向，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），讓光束通過不同間距（d）的雙縫，可觀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）學生實驗用雙縫干涉儀測光的波長．實驗時可以用燈絲為線狀的燈泡作光源，在雙縫前加一濾光片（紅、綠均可），讓雙縫對準光源且雙縫平行于燈絲，這樣通過雙縫的為單色光．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，再從觀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在雙縫上已標出，L從儀器上可得到， 為測量到的值，即可求出 ，本實驗除了測波長，還可以讓學生用其觀察白光的干涉條紋（不加濾光片，直接觀察燈絲發(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驗．用生物實驗用的蓋玻片、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)
教學設(shè)計示例
�。ǎ┮胄抡n
通過機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�教學過程（）（需要重點強調(diào)的主要知識點）
1、實現(xiàn)新舊知識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，確定某種物理過程是不是波動，就看它有沒有干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象產(chǎn)生，只有觀察到光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象，才能確認光具有波動性在學習雙縫干涉前，應(yīng)回顧下列有關(guān)機械波的知識：
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，任何一個質(zhì)點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)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強和振動減弱的區(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，任何兩個獨立的光源發(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．在雙縫干涉實驗中，光從單縫射到雙縫上，形成了兩個振動情況總是相同的相干光源，它們在光屏上疊加就出現(xiàn)干涉圖樣．
上述思維過程，不僅能順利地掌握雙縫干涉，同時為研究薄膜干涉打好了基礎(chǔ)
（1）雙縫干涉
兩個獨立的光源發(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．
在雙縫干涉實驗中，光屏上某點到雙縫的路程差為半波長的偶數(shù)倍時，該點出現(xiàn)亮條紋；光屏上某點到雙縫的路程差為半波長的奇數(shù)倍時，該點出現(xiàn)暗條紋．
A、對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；與照射光的波長成正比．
B、在實驗裝置不變的情況下化、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��；初步了解通過雙縫干涉測波長的原理．
C、用白光進行干涉實驗，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．由于光波波長極短，所以微薄膜干涉時，介質(zhì)膜應(yīng)足夠薄，才能觀察到干涉條紋．
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；精密光學過鏡上的增透膜（當增透膜的厚度是入射光在膜中波長的1/4時，透鏡上透光損失的能量最小，增強了透鏡的透光能力．）
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．只有當小孔、單縫或小屏的尺寸小于波長或和波長差不多時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象．
A、白光通過小孔或單縫時，屏上出現(xiàn)的衍射圖樣中央是白色亮紋，它各級亮紋是彩色的；用單色光進行單縫衍射時，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，實際上是干涉的結(jié)果，說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)象中出現(xiàn)的彩色條紋與白光色散的彩色條紋產(chǎn)生的機理不同，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
1、查閱資料：有關(guān)光的干涉的內(nèi)容
2、實驗：觀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5
【教學目標】
(一)知識與技能
1.通過實驗觀察認識光的干涉現(xiàn)象，知道從光的干涉現(xiàn)象說明光是一種波。
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)過程與方法
1.通過楊氏雙縫干涉實驗，體會把一個點光源發(fā)出的一束光分成兩束，得到相干光源的設(shè)計思想。
2.通過根據(jù)波動理論分析單色光雙縫干涉，培養(yǎng)學生比較推理，探究知識的能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
通過對光的本性的初步認識，建立辯證唯物主義的世界觀。
【教學重點】
雙縫干涉圖象的形成實驗及分析。
【教學難點】
亮紋(或暗紋)位置的確定。
【教學方法】
復(fù)習提問，實驗探究，計算機輔助教學
【教學用具】
JGQ型氦氖激光器一臺，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動畫)
【教學過程】
(一)引入新課
復(fù)習機械波的干涉
[復(fù)習提問，誘導(dǎo)猜想]
[多媒體投影靜態(tài)圖片]
師：大家對這幅圖還有印象嗎?
生：有，波的干涉示意圖。
師：[投影問題]請大家回憶思考下面的問題：
圖中，S1、S2是兩個振動情況總是相同的波源，實線表示波峰，虛線表示波谷，a、b、c、d、e中哪些點振動加強?哪些點振動減弱?
學生回答結(jié)果不出所料，大部分同學能答出a、c兩點振動加強，d、e兩點振動減弱，而對于b點則出現(xiàn)了爭議。一種認為b點是振動加強點，另一種則認為b點是由加強到減弱的過渡狀態(tài)。
師：b點振動加強和減弱由什么來決定呢?只有弄清這一點才能解決兩派同學的爭端。
(有學生低語，路程差)
師：好!剛才這位同學說到了關(guān)鍵，那么就請你來分析一下b點與S1、S2兩點的路程差。
生：由圖可以看出OO是S1、S2連線的中垂線，所以b到S1、S2的路程差為零。
師：那么b點應(yīng)為振動(學生一起回答)：加強點。
(教師總結(jié)機械波干涉的規(guī)律，突出強調(diào)兩列波的振動情況總是完全相同。)
師：光的波動理論認為，光具有波動性。那么如果兩列振動情況總是相同的光疊加，也應(yīng)該出現(xiàn)振動加強和振動減弱的區(qū)域，并且出現(xiàn)振動加強和振動減弱的區(qū)域互相間隔的現(xiàn)象。那么這種干涉是一個什么圖樣呢?大家猜猜。
生：應(yīng)是明暗相間的圖樣。
師：猜想合理。那么有同學看到過這一現(xiàn)象嗎?
(學生一片沉默，表示沒有人看到過)
師：看來大家沒有見過。是什么原因呢?
[生1]可能是日常生活中找不到兩個振動情況總相同的光源。
[生2]可能是我們看見了但不知道是光的干涉現(xiàn)象。
師：兩位同學分析得非常好，也許是沒有干涉的條件，也許是相逢未必曾相識。大家看他們倆誰分析得對呢?
生：我覺得生1說的不成立，這樣的光源很多，像我們教室里的日光燈，我覺得它們完全相同。
師：好。我們可以現(xiàn)場來試試。
(先打開一盞日光燈，再打開另一盞對稱位置的日光燈)
師：請大家認真找一找，墻上、地上、天花板上，有沒有出現(xiàn)明暗相間的干涉現(xiàn)象?
(大家積極尋找，沒有發(fā)現(xiàn)，思維活躍，議論紛紛)
師：看來兩個看似相同的日光燈或白熾燈光源并不是振動情況總相同的光源。
[投影圖]
師：1801年，英國物理學家托馬斯楊想出了一個巧妙的辦法，把一個點光源分成兩束，從而找到了兩個振動情況總是相同的光源，成功地觀察到了干涉條紋，為光的波動說提供了有力的證據(jù)，推動了人們對光的本性的認識。下面我們就來重做這一著名的雙縫干涉實驗。
(二)進行新課
1.楊氏干涉實驗
[動手實驗，觀察描述]
介紹楊氏實驗裝置(如圖)
師：用氦氖激光器演示雙縫干涉實驗。
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)學生注意觀察現(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，它們在屏上疊加，就會出現(xiàn)明暗相間的條紋。
結(jié)論：楊氏實驗證明，光的確是一種波。
2.亮(暗)條紋的位置
[比較推理，探究分析]
師：通過實驗，我們現(xiàn)在知道，光具有波動性�，F(xiàn)在我們是不是可以根據(jù)機械波的干涉理論來認真探究一下實驗中的明暗條紋是如何形成的呢?
[投影圖]
圖中，P0點距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)
[演示動畫]圖203中S1、S2發(fā)出的正弦波形在P點相遇疊加，P點振動加強(如圖)
鑒于上述動畫的表述角度和效果，教師在此基礎(chǔ)上再播放動畫，如下圖所示振動情況示意圖，使學生進一步明確.不管波處于哪種初態(tài)，P0點的振動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點總是振動加強點，應(yīng)出現(xiàn)亮紋。
師：那么其他點情況如何呢?
[投影圖]
P1點應(yīng)出現(xiàn)什么樣的條紋?
生：亮紋。
師：為什么?
生：因為路程差為，是半波長的2倍。
師：我們可以從圖上動畫看一下，[演示下圖]
在這里大家看到，屏上P1點的上方還可以找到2=|S1P2-S2P2|=2的P2點，3=|S1P3-S2P3|=3的P3點，n=|S1Pn-S2Pn|=n的Pn點，它們對應(yīng)產(chǎn)生第2、3、4條明條紋，還有明條紋的地方嗎?
生：在P點下方，與P1、P2等關(guān)于P0對稱的點也應(yīng)是明條紋。
師：好。我們可以總結(jié)為：=2n ，n=0、1、2時，出現(xiàn)明紋。
[投影下圖]那么S1、S2發(fā)出的光在Q1點疊加又該如何呢?
[演示動畫]我們先來看一下，動畫顯示，在Q1點振動減弱。
師：在Q1點是波峰與波峰相遇還是波峰與波谷相遇?兩振動步調(diào)如何?
生：是波峰與波谷相遇，振動步調(diào)剛好相反。
(教師啟發(fā)學生進一步分析這點合振幅情況，以及Q1點與P0、P1的相對位置。)
師：哪位同學能總結(jié)一下Q1點的特征?
生：Q1點位置在P0、P1間，它與兩波源路程差|S1Q1-S2Q1|= 。該點出現(xiàn)暗紋。
師：非常好!大家看像Q1這樣的點還有嗎?
生：有。
(全體學生此時已能一起總結(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：哪位同學能用上面的方法寫個通式，歸納一下?
生：當=(2n+1) ，n=0、1、2時，出現(xiàn)暗紋。
[投影下圖]
師：綜合前面分析，我們可以畫出上面圖示的雙縫干涉結(jié)果。
同時介紹一下相干光源，強調(diào)干涉條件。引導(dǎo)學生閱讀教材57頁上方的內(nèi)容，進一步體會，楊氏實驗中的雙縫的作用就是得到一對相干光源。
(三)課堂總結(jié)、點評
今天我們學習了光的干涉，知道光的確是一種波。我們還確定了雙縫干涉實驗中，明暗條紋出現(xiàn)的位置：當屏上某點到兩個狹縫的路程差=2n ，n=0、1、2時，出現(xiàn)明紋;當=(2n+1) ，n=0、1、2時，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。楊氏實驗中，雙縫的作用就是得到一對相干光源。
(四)課余作業(yè)
完成P57問題與練習的題目。
附：課后訓(xùn)練
1.用波長為0.4m的光做雙縫干涉實驗，A點到狹縫S1、S2的路程差為1.810-6 m，則A點是出現(xiàn)明條紋還是暗條紋?
答案：暗條紋
2.關(guān)于楊氏實驗，下列論述中正確的是 ( )
A.實驗證明，光的確是一種波。
B.雙縫的`作用是獲得兩個振動情況總是相同的相干光源
C.在光屏上距離兩個小孔的路程差等于半波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋
D.在光屏上距離兩個小孔的路程差等于波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)亮條紋
答案：AB
3.對于光波和聲波，正確的說法是
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
4.兩個獨立的點光源S1和S2都發(fā)出同頻率的紅色光，照亮一個原是白色的光屏，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：兩個點光源發(fā)出的光雖然同頻率，但振動情況并不總是完全相同，故不能產(chǎn)生干涉，屏上沒有干涉條紋，只有紅光。
答案：B
5.在真空中，黃光波長為610-7 m，紫光波長為410-7 m。現(xiàn)有一束頻率為51014 Hz的單色光，它在n=1.5的玻璃中的波長是多少?它在玻璃中是什么顏色?
解析：先根據(jù) 0=c/f0計算出單色光在真空中的波長 0，再根據(jù)光進入另一介質(zhì)時頻率不變，由n= = ，求出光在玻璃中的波長 .
0=c/f0= m=610-7 m，可見該單色光是黃光。
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
【光的干涉教案】相關(guān)文章：
光的折射教案11-27
《光的魅力》教案01-22
關(guān)于光的教案01-06
科學《光》教案02-06
《光的折射》教案03-16
《神奇的光》教案03-31
《光的傳播》教案03-05
《光的折射》教案03-21
光的色散教案04-04