《光的干涉》教学设计
选修3-4 第5-1节《光的干涉》教学设计
一、教材分析
本节主要讲杨氏双缝干涉原理和相干光源的概念。重点是双缝干涉中波的叠加形成的明暗条纹的条件及判断方法。要把光波的干涉和机械波的干涉联系起来，引用路程差的概念，应用学生已有的波的叠加的知识，分析光屏上明暗条纹的分布规律，即与两个狭缝的路程差是波长的整数倍处出现亮条纹，与两个狭缝的路程差是半个波长的奇数倍处出现暗条纹。
二、教学目标
1．知识与技能
◆会观察与描述光的双缝干涉现象，认识单色光双缝干涉条纹的特征。
◆知道单色光双缝干涉亮、暗条纹形成的原理。
◆知道产生光的干涉现象的条件。
2．过程与方法
▲通过对实验观察分析，认识干涉条纹的特征，获得探究活动的体验。
▲尝试运用波动理论解释光的干涉现象。
▲体验观察到光的双缝干涉以支持光的波动说的假说上升为理论的方法。
▲通过机械波的干涉向光的干涉迁移，经历知识同化、抽象建模的物理思维过程。
3．情感态度与价值观
●体验探究自然规律的艰辛与喜悦。
●欣赏光现象的奇妙和谐。
●了解光干涉现象的发现对推动光学发展的意义。
三、重点难点
重点：1．观察与描述光的双缝干涉现象。
2．双缝干涉中波的叠加形成的明暗条纹的条件及判断方法。
难点：用波动理论解释明暗相间的干涉条纹。
四、教具准备：
⑴实验装置：激光器，双缝干涉演示仪
⑵多媒体课件：水波干涉的视频，托马斯·杨双缝干涉实验原理示意图， PPT 课件、多媒体动画等。
五、教学过程 在光的折射一课中，从实验中得出的折射定律1
212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致，是否可
以推测光可能是一种波？
学生思考与交流后得到：如果光是一种波，则要有波的特征现象作实验支持。干涉是波特有的现象，一切波都能发生干涉，因此可以用光是否具有干涉现象来判断光是不是一种波。
复习提问：（课件展示下列问题及右图）
右图是两列水波某时刻干涉的示意图，S 1、S 2是振动情况总是相同的波源，实线代表波峰，虚线代表波谷，直线OO '是S 1S 2的中垂线，在此时刻介质中a 点为两波谷叠加，b 点为波峰与波谷叠加，c 点为两波峰叠加，d 点是处于某种中间状态的叠加。问：a b c d 、、、中哪些是出现振动加强的地方，哪些是出现振动减弱d 地方，哪些是出现振动加强和减弱的中间过渡状态？
（一般情况下，学生能顺利回答a c 、两点是振动加强的点，b 点是振动减弱的点，对于
d 点可能会出现争议。教师可做如下引导）
设问：b 点位于什么位置呢？
学生答：略
（教师进一步引导学生分析）既然S 1S 2到d 点的路程差为零，根据波动理论，两波
源在d 点处激起的振动总是一致的，虽然该时刻是中间状态的叠加，但两列波在d 点处
的叠加，激起d 点的振动的振幅（教师强调是振幅最大，而非位移最大，即使是振动加强的点，也有位移为零的时候）仍为最大，故d 点还是振动加强的地方。
（屏幕展示“水波干涉”的视频，通过已有知识的迁移让学生走进光的双缝干涉）
让学生观察并描述稳定水波干涉现象的特征：即出现振动总是加强和振动总是减弱的区域，且加强区和减弱区互相间隔的现象；指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的结果；强调要得到稳定干涉图样需要两波源的振动情况完全相同．
一、波的特征现象之一 ——干涉
现象——振动加强与减弱的区域确定
条件——两列波的频率相同（必要条件）
设问1：预期的光（例如红光）的干涉图样是怎样的？
要求回答：
单色光的干涉现象是明暗相间的条纹．（从机械波迁移至光波）
设问2：日常生活中为什么不易看到光的干涉现象？
学生交流后教师总结：要产生光的干涉现象必须要有两个振动情况完全相同的光源，包括频率相同、振动方向相同、相位差恒定。而普通光源发出的光，是大量原子跃迁时发出的，由不连续的波列组成，各波列的相位是无规则变化的，这是由原子发光的特点决定的。因此，两个独立的光源发出的光，即使是频率相同的单色光也不能保持恒定的相位差。
设问3：如何通过实验控制而获得光的干涉现象？
学生交流后教师归纳：实验控制的关键在获取振动情况完全相
同的光源，让两个完全相同的“相干光源”发出的光在同一空间叠
加，用屏在叠加区域接收，应可得到预期的现象。1801年英国的托
马斯·杨想出了一个巧妙的办法，把一个点光源发出的一束光分成
两束，从而找到了“两个振动情况总是相同的波源”，如愿以偿的观
察到了光的干涉现象。因为他设计的巧妙，双缝干涉实验被评为十
大美丽物理实验之一（排第五名，多媒体投影如右图）。
二、双缝干涉实验
1．演示实验、观察现象
（屏幕显示托马斯·杨双缝干涉实验原理示意图，如图1所示，
介绍杨氏实验）
教师强调以下两点：单缝的作用是获取单一频率的光源；双缝屏上的两条狭缝离
的很近，到前一条狭缝的距离相等，所以两条狭缝处光的振动情况完全相同．说明杨
氏最初的实验所用的不是狭缝，而是小孔，后来，他发现改用狭缝后干涉图样更加明
亮，于是后人把他的实验叫做双缝干涉实验。杨氏实验成功获得亮暗相间的干涉图样，
证明光的确是一种波。
（教师采用激光作为光源演示双缝干涉实验）
教师操作：⑴打开激光器，直接把激光打到后背的墙（光屏）上（易观察）．要求学生说出观察到的现象——激光沿直线传播，打到墙上是一个亮斑。
⑵在激光器前加一双缝，让学生再观察实验现象，并引导学生描述观察到的现象。
学生活动：①在加双缝前，请一学生来观察双缝，因为双缝间距太小，大约0.1mm 左右，一般很难看出是双缝，可以让其他同学帮助想办法，如将双缝屏迎着光去看便可看出。
②仔细观察实验现象，并描述加双缝前、后在光屏上观察到的现象：光到达屏上的范围比不加双缝时大了；屏上出现了明（红）暗相间的条纹；条纹间距相等；还可以请刚才观察双缝的学生说出，明暗相间的条纹走向与双缝的方向平行。
教师设问：请同学们根据刚才的观察，归纳双缝干涉图样的特征。
学生讨论后回答：⑴亮暗相间的条纹；⑵ 条纹间距相等；⑶ 光到达的范围比“直线传播”的大。 教师设问：为什么会出现这样的图样？怎样用波动理论解释光的干涉现象。
三、比较推理、分析现象
我们可以仿照机械波的干涉，用波动理论来分析屏上明暗条纹的分布情况：
⑴中央明条纹 (课件投影右图)
S 1、S 2到P 0点距离相同，所以这两列波的波峰或波谷同时到达P 0点，在这一
点，两列波的波峰与波峰叠加，波谷与波谷叠加，他们在P 0点相互加强，因此这
里出现明条纹。
⑵第一亮条纹
S 1、S 2到P 1点距离不相同，S 2到P 1的距离比S 2到P 1的距离大一个波长λ。所
以当S 1的波峰(或波谷)到达P 1点时，S 2的波峰(或波谷)也到达P 1点。在这一点，两
列波的波峰与波峰叠加，波谷与波谷叠加，他们在P 1点相互加强，因此这里也出现
明条纹。
⑶第一暗条纹
S 1、S 2到Q 1点距离不相同，S 2到Q 1的距离比S 2到Q 1的距离大半个波长2λ。
所以当S 1的波峰(或波谷)到达Q 1点时，S 2的波谷 (或波峰)也到达Q 1点。在这一点，
两列波的波峰与波谷叠加，他们在Q 1点相互减弱，因此这里出现暗条纹。
教师设问：同学们能否自己归纳一下屏上出现明条纹或者暗条纹的一般条件
呢？
学生思考讨论后得出结论：凡光程差等于波长整数倍的位置，产生亮条纹；凡光程差等于半波奇数
倍的位置，产生暗条纹。即产生亮暗条纹条件表达式：
亮纹：光程差(012)k k δλ==、、…… 暗纹：光程差(21)(123)2k k λ
δ=-=、、……
为了巩固理解干涉的稳定性，教师课播放多媒体动画(右图为该动画的
截图，本动画可以逐帧播放，动画每播放一帧，波向前传播一个周期，由动画可以清晰看出干涉加强的位置每一时刻都是加强的，而减弱的位置每一时刻都是减弱的。)
教师设问：在上面的分析中，屏上位于P(中央明纹位置)和Q 1(第一暗纹位置)之间的某一点是明纹还是暗纹呢？
学生茫然……
教师指出：其实，我们刚才讨论的所谓振动加强点，实际上应该是振动最强的点，该点振幅最大(等于两列波的振幅之和)，而振动减弱的点实际上是振动最弱的点，该点振幅最小(等于两列波的振幅之差)。像这样的点我们称为明条纹中心位置或暗条纹中心位置。大家从干涉图样上可以看出明条纹到暗条纹是逐渐
过渡过去的。(这是学生理解上的难点，此时教师再用多媒体投影干涉图样，让学生仔细观察，加深体会。) 思考题：试着推导出明条纹(暗条纹)中心位置的表达式。(为下一节的实验打下基础)
本题在教师的指导下师生共同完成。
四、相干光源
如果两个光源发出的光能够产生干涉，这样的两个光源叫做相干光源。
（全课总结、提升）
1．托马斯·杨在历史上第一次解决了相干光源问题，成功做出了光的干涉实验．光的干涉现象是微粒说无法解释的，使人们认识到光具有波动性。
2．两个相干光源发出的光在屏上某处叠加时，如果同相光就加强，如果反相光就减弱，于是产生亮暗条纹，其特征是在中央亮纹两侧对称地分布着亮暗相间的各级干涉条纹，且相邻亮纹和相邻暗纹的间距相等。
3．亮暗相间条纹反映光的能量在空间分布情况。暗条纹处光能量几乎是零，表明两列光波叠加彼此相互抵消，这并不是光能量损耗了或变成其它形式能量，而是按波的传播规律，没有能量传到该处；亮条纹处的光能量比较强，光能量增加，也不是光的干涉可以产生能量，而是按波的传播规律，到达该处的能量比较集中。
五、作业设计
1．课本练习1、2、3并预习:用双缝干涉测量光的波长。
2．例举生活中见过的光的干涉现象。
光的干涉-参考答案
电气系\计算机系\詹班 《大学物理》（光的干涉）作业3 一 选择题 1．如图示，折射率为n 2厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1＜n 2＜n 3，若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束之间的光程差是 （A ）2n 2e （B ）2n 2e － 2 λ （C ）2n 2e －λ （D ）2n 2e －2 2n λ [ A ] [参考解]：两束光都是在从光疏介质到光密介质的分界面上反射，都有半波损失存 在，其光程差应为δ=（2n 2e ＋ 2λ）－ 2 λ = 2n 2e 。 2．如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2，路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1 ，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过一块厚度为t 2，折射率为n 2的另一（A ）（r 2+ n 2t 2）－（r 1+ n 1t 1） （B ）[r 2+ (n 2－1)t 2] －[r 1+ (n 1－1)t 1] （C ）（r 2－n 2t 2）－（r 1－n 1t 1） （D ）n 2t 2－n 1t 1 [ B ] 3．如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上，当平凸透镜垂直向上缓缓平移而离开平面玻璃板时，可以观察到环状干涉条纹 （A ）向右移动 （B ）向中心收缩 （C ）向外扩张 （D ）静止不动 [ B ] [参考解]：由牛顿环的干涉条件（k 级明纹） λλ k ne k =+ 22 ? n k e k 2)21(λ -= 可知。 4．在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传到B ，若A 、 B 两点的相位差是3π，则此路径AB 的光程差是 （A ）1.5λ （B ）1.5n λ （ C ）3λ （ D ）1.5λ/n [ A ] [参考解]：由相位差和光程差的关系λ δ π ?2=?可得。 3S 1P S 空 气
光的干涉 说课稿 教案
光的干涉 【教学目标】 知识与技能:1.通过实验观察认识光的干涉现象，知道从光的干涉现象说明光是一种波。2.掌握光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。 过程与方法:1.通过杨氏双缝干涉实验，体会把一个点光源发出的一束光分成两束，得到相干光源的设计思想。2.通过根据波动理论分析单色光双缝干涉，培养学生比较推理，探究知识的能力。 情感、态度与价值观:通过对光的本性的初步认识，建立辩证唯物主义的世界观。 【教学重难点】 重点:双缝干涉图象的形成实验及分析。 难点:亮纹（或暗纹）位置的确定。 【教学方法】 复习提问，实验探究，计算机辅助教学 【教学用具】 JGQ型氦氖激光器一台，双缝干涉仪，多媒体电脑及投影装置，多媒体课件（相关静态图片及Flash动画） 【教学过程】 （一）引入新课 复习机械波的干涉、提问，诱导猜想，多媒体投影静态图片。 教师：大家对这幅图还有印象吗？ 学生：有，波的干涉示意图。 教师：请大家回忆思考下面的问题：图中，S1、S2是两个振动情况 总是相同的波源，实线表示波峰，虚线表示波谷，a、b、c、d、e中哪 些点振动加强？哪些点振动减弱？ 学生回答结果不出所料，大部分同学能答出a、c两点振动加强，d、e两点振动减弱，而对于b点则出现了争议。一种认为b点是振动加强点，另一种则认为b点是由加强到减弱的过渡状态。 教师：b点振动加强和减弱由什么来决定呢？只有弄清这一点才能解决两派
同学的争端。 有学生低语：“路程差” 教师：好！刚才这位同学说到了关键，那么就请你来分析一下b点与S1、S2两点的路程差。 学生：由图可以看出OO′是S1、S2连线的中垂线，所以b到S1、S2的路程差为零。 教师：那么b点应为振动—（学生一起回答）：加强点。 （教师总结机械波干涉的规律，突出强调两列波的振动情况总是完全相同。）教师：光的波动理论认为，光具有波动性。那么如果两列振动情况总是相同的光叠加，也应该出现振动加强和振动减弱的区域，并且出现振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象。那么这种干涉是一个什么图样呢？大家猜猜。 学生：应是明暗相间的图样。 教师：猜想合理。那么有同学看到过这一现象吗？ （学生一片沉默，表示没有人看到过） 教师：看来大家没有见过。是什么原因呢？ 学生1：可能是日常生活中找不到两个振动情况总相同的光源。 学生2：可能是我们看见了但不知道是光的干涉现象。 教师：两位同学分析得非常好，也许是没有干涉的条件，也许是相逢未必曾相识。大家看他们俩谁分析得对呢？ 学生：我觉得生1说的不成立，这样的光源很多，像我们教室里的日光灯，我觉得它们完全相同。 教师：好。我们可以现场来试试。 （先打开一盏日光灯，再打开另一盏对称位置的日光灯） 教师：请大家认真找一找，墙上、地上、天花板上，有没有出现明暗相间的干涉现象？ （大家积极寻找，没有发现，思维活跃，议论纷纷） 教师：看来两个看似相同的日光灯或白炽灯光源并不是“振动情况总相同的光源”。 教师：1801年，英国物理学家托马斯·杨想出了一个巧妙的办法，把一个
青岛版六年级科学下册6摆的秘密 教学设计电子教案
表三：摆摆动的快慢是否与摆锤的重量有关系 表四：摆摆动的快慢是否与摆幅的重量有关系 学生分组实验，教师巡视指导。 学生汇报，归纳结 学生汇报，归纳结论：摆摆动的快慢与摆线的长短有关，摆线长，摆摆动的慢；摆线短，摆摆动的快。摆摆动的快慢与摆锤的重量和摆幅的大小无关。 三、思考摆在摆动过程中的能量转化 1、质疑：摆为什么能长时间不停地摆动？过一段时间为什么会慢慢地停下来? 2、学生尝试运用已有知识作出解释。（鼓励学生大胆想象） 3、边演示边讲解：当摆被提升到一定高度轻轻松手时，静止的摆由于受到外力的作用开始运动起来，从最高点摆到最低点，然后再摆到另一个最高点。摆在从静止到运动，从运动到静止的往复运动中,由于能量不断转化，所以摆能长时间不停地摆动；过一段时间为什么会慢慢地停下来呢?摆在摆动过程中，由于受到空气阻力以及摩擦力的影响，能量被逐渐消耗掉，最后停止摆动。 四、制作一个听话的摆 1、计时一分钟，数一数你们小组的摆一分钟摆动了多少次？ 学生测试后进行汇报。 2、谈话：伽利略做了一个一分钟只摆动72次的摆，你们想不想做一个听话的摆，让它一分钟只摆动50次。通过测试，很多小组的摆摆动一分钟时，都超过了50次，应该怎么办？ 学生提出制作方法（由于摆摆动的快慢与摆线的长短有关，加长摆线可让摆摆的慢一些）。 因时间关系，同学们在课后继续进行研究，好吗？同学们的表现很精彩！今天的课就上到这儿。 相 同 条 件 不 同 条 件 实 验 结 论 摆锤重量 不变 摆动时间 20秒 长摆线 短摆线 次数： 次数： 相 同 条 件 不 同 条 件 实 验 结 论 摆线长短 不变 摆动时间 20秒 轻摆锤 重摆锤 次数： 次数： 相 同 条 件 不 同 条 件 实 验 结 论 摆线长短不变，摆锤重量不变 摆动时间 20秒 摆幅大 摆幅小 次数： 次数：
光的干涉计算题及答案
《光的干涉》计算题 1.在双缝干涉实验中，用波长λ＝546.1nm (1 nm=10-9m)的单色光照射，双缝与屏的距离D ＝300 mm．测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为1 2.2 mm，求双缝间的距离． 解：由题给数据可得相邻明条纹之间的距离为 ?x＝12.2 / (2×5)mm＝1.22 mm 2分由公式?x＝Dλ / d，得d＝Dλ / ?x＝0.134 mm 3分 2. 在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片(折射率n1＝1.4)覆 盖缝S1，用同样厚度的玻璃片(但折射率n2＝1.7)覆盖缝S2，将 使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处O变为第五级明纹．设 单色光波长λ＝480 nm(1nm=10-9m)，求玻璃片的厚度d(可认为光 线垂直穿过玻璃片)． 解：原来，δ = r2－r1= 0 2分覆盖玻璃后，δ＝( r2 + n2d–d)－(r1 + n1d－d)＝5λ3分∴(n2－n1)d＝5λ 1 2 5 n n d - = λ 2分 = 8.0×10-6 m 1分 3. 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长λ＝546.1 nm (1 nm=10-9 m)的平面光波正入射到钢片上．屏幕距双缝的距离为D＝2.00 m，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为?x＝12.0 mm． (1) 求两缝间的距离． (2) 从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？ (3) 如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将如何改变？ 解：(1) x＝2kDλ / d d = 2kDλ /?x2分此处k＝５ ∴d＝10 Dλ / ?x＝0.910 mm 2分 (2) 共经过20个条纹间距，即经过的距离 l＝20 Dλ / d＝24 mm 2分 (3) 不变2分 4. 在双缝干涉实验中，单色光源S0到两缝S1和S2的距离分 别为l1和l2，并且l1－l2＝3λ，λ为入射光的波长，双缝之间 的距离为d，双缝到屏幕的距离为D(D>>d)，如图．求： (1) 零级明纹到屏幕中央O点的距离． (2) 相邻明条纹间的距离． 屏
光的干涉习题答案
学号 班级 姓名 成绩 第十六章 光的干涉（一） 一、选择题 1、波长mm 4 108.4-?=λ的单色平行光垂直照射在相距mm a 4.02=的双缝上，缝后 m D 1=的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。 A ．0.6mm ； B ．1.2 mm ； C ．1.8 mm ； D ． 2.4 mm 。 2、在杨氏双缝实验中，若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住，干涉条纹发生的变化是[ C ]。 A .条纹的间距变大； B .明纹宽度减小； C .整个条纹向上移动； D .整个条纹向下移动。 3、双缝干涉实验中，入射光波长为λ，用玻璃薄片遮住其中一条缝，已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5λ，则屏上原0级明纹处[ B ]。 A ．仍为明条纹； B ．变为暗条纹； C ．形成彩色条纹； D ．无法确定。 4、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是[ B ]。 A ．使屏靠近双缝； B ．使两缝的间距变小； C ．把两个缝的宽度稍微调窄； D ．改用波长较小的单色光源。 5、在双缝干涉实验中，单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，则中央明纹位于图中O 处，现将光源S 向下移动到S ’的位置，则[ B ]。 A ．中央明纹向下移动，条纹间距不变； B ．中央明纹向上移动，条纹间距不变； C ．中央明纹向下移动，条纹间距增大； D ．中央明纹向上移动，条纹间距增大。 二、填空题 1、某种波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中由A 点传到B 点，相位改变为π，问光程改变了 2λ ， 光从A 点到B 点的几何路程是 2n λ 。 2、从两相干光源s 1和s 2发出的相干光，在与s 1和s 2等距离d 的P 点相遇。若s 2位于真空 中，s 1位于折射率为n 的介质中，P 点位于界面上，计算s 1和s 2到P 点的光程差 d-nd 。 3、光强均为I 0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是 04I ；最小光强是 0 。
【人教版】高中选修34物理：13.3光的干涉精品教案含答案
课时13.3光的干涉 1.通过实验观察,认识光的干涉现象。理解光是一种波,干涉是波特有的性质。 2.明确光产生干涉的条件以及相干光源的概念。 3.理解干涉的原理、干涉条纹形成的原因及特点,能够利用明暗条纹产生的条件解决相应的问题。 重点难点:光的干涉产生的条件,形成明暗条纹的条件,以及双缝干涉中明暗条纹的有关计算。 教学建议:本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件。教学中要注意回顾和应用机械波干涉的相关知识,分析光屏上明暗条纹的分布规律,这可以进一步加深学生对光的波动性的认识。本节做好光的干涉的演示实验是使学生正确理解本节知识的关键。 导入新课:在托马斯·杨之前,不少人都曾进行过光学实验,试图找到证明光的波动性的有力证据:光的干涉和衍射现象。但这些实验都失败了,原因是他们不能找到相干光源。直到1801年托马斯·杨做了著名的干涉实验,为光的波动说奠定了基础。杨氏干涉实验巧妙地解决了相干光源问题,它的巧妙之处在哪? 1.杨氏干涉实验 (1)1801年,英国物理学家①托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。证明光的确是一种②波。 (2)双缝干涉实验:让一束③单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,就形成了两个波源,它们的④频率、⑤相位和⑥振动方向总是相同。这两
个波源发出的光在挡板后互相叠加,挡板后面的屏上就可以得到⑦明暗相间的条纹。 2.决定条纹间距的条件 (1)出现亮条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的⑧偶数倍时(即恰好等于波长的⑨整数倍时),两列光在这点相互⑩加强,这里出现亮条纹。 (2)出现暗条纹的条件: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,这里出现暗条纹。 1.杨氏实验观察到的是什么现象?为什么说它证明了光是一种波? 解答:干涉现象,干涉现象是波特有的现象。 2.双缝干涉实验中为什么用激光做光源? 解答:激光亮度高、相干性好。 3.光的干涉能用叠加原理解释吗? 解答:能。 主题1:光的干涉 问题:(1)光是一种波,跟波有相似的特性。上一章我们学了波的干涉,什么是光的干涉呢? (2)光的干涉条件是什么? (3)如何获得相干光源? (4)思考后讨论,为什么生活中很少见到光的干涉现象呢? 解答:(1)在两列光波的叠加区域,某些区域相互加强,出现亮纹,某些区域相互减弱,出现暗纹,且加强区域和减弱区域相互间隔,即亮纹和暗纹相互间隔,这种现象称为光的干涉。
六年级科学下册《摆的秘密》教学详案 青岛版
2、摆的秘密 【教学目标】 1．能应用已有的知识和经验对所观察到的现象做假设性的解释；能做控制变量的简单探究性试验，能设计简单的表格记录实验数据；能反思自己的探究过程并将探究结果与假设进行比较；能对研究过程和结果进行评议，并与他人交换意见。 2．想知道，爱提问，喜欢大胆想象；在活动中愿意合作与交流。 3．知道影响摆摆动快慢的因素；初步认识机械能的转化。 案例背景分析： 活动准备提示了课堂探究所必备的典型实验材料：螺丝帽、小铁锁、橡皮泥、细线、秒表、铁架台、多媒体课件。 本课设置了三个活动：即“说说生活中类似摆的现象”，“做一个摆，研究它的秘密”“摆为什么长时间不停地运动又慢慢的停下来？”课本中还设置了一个自由活动，“做一个听话的摆”。此活动放在了研究摆的秘密之后进行，目的在于学生明确了摆动的快慢跟摆线的长短有关，跟摆锤的重量无关后，学生可以控制摆线的长短制作听话的摆。活动中让学生学以致用，进行创造性的活动，充分体现了活动的自由度，从而进一步巩固实验探究的结论。 拓展活动中提出了活动的内容，课后让学生自己制作一个“傅科摆”，并将摆锤做成“沙漏”，观察沙迹的路线，有什么发现？本活动让学生继续研究，摆在摆动的过程中，摆锤行走的路线，让学生将课堂探究继续进行下去。 教学过程描述： 一、以科学家的故事引出探究学习的主题： 1．播放音像资料。 教师播放一段有关伽利略研究摆的秘密的音像资料。 （学生观看音像资料） 从短片中你知道伽利略发现了什么秘密？伽利略有哪些方面值得你去学习？ （学生简单汇报） 教师板书课题：摆的秘密 【课的开始，以科学家伽利略的故事导入新课，激发学生探究的欲望。同时使学生认识到认真仔细的观察是发现问题、解决问题的重要手段，让学生从科学家身上学到养成认真观察的好习惯。】 2.认识生活中类似摆的现象。 在我们的生活中有很多类似摆的现象，谁能说一下你在哪里见过这种现象。 （学生简单汇报） 多媒体出示荡秋千图、荡船图和教室班级牌等图片，请观察图片，这是我们经常见到的摆的现象，谁能描述他们是怎样摆动的？ （学生简单汇报） 【荡秋千和荡船图是大多数学生以前玩过的游戏，通过看图和提问题，勾起了学生对以前游戏场景的回忆，通过想象秋千和船摆动的过程初步了解摆的运动规律】很多同学小的时候荡过秋千，你在荡秋千的时候还记得秋千是怎样摆动的吗？ 3.认识摆的基本结构。 同学们都玩过秋千，谁能说一下秋千是由哪几部分组成的？ （学生自由汇报） 老师告诉同学们，秋千是生活中一个典型的摆，像秋千的底座就是摆的摆锤，秋千的绳子就是摆的摆线。
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第五章 光的干涉 5－1 波长为589.3nm 的钠光照射在一双缝上，在距双缝200cm 的观察屏上测量20个条纹共宽3cm ，试计算双缝之间的距离。 解：由题意，条纹间距为：cm e 15.020 3 == ∴双缝间距为：m e D d 39 1079.015 .0103.589200--?≈??==λ 5－2 在杨氏干涉实验中，两小孔的距离为1.5mm ，观察屏离小孔的垂直距离为1m ，若所用光源发出波长 1λ＝650nm 和2λ＝532nm 的两种光波，试求两光波分别形成的条纹间距以及两组条纹的第8级亮纹之间 的距离。 解：对于1λ＝650nm 的光波，条纹间距为： m d D e 3 3 9111043.010 5.1106501---?≈???==λ 对于2λ＝532nm 的光波，条纹间距为： m d D e 3 3 9221035.0105.1105321---?≈???==λ ∴两组条纹的第8级条纹之间的距离为： m e e x 3211064.0)(8-?=-=? 5－3 一个长40mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前，在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系，继后抽去气室中的空气，注入某种气体，发现条纹系移动了30个条纹。已知照射光波波长为656.28nm ，空气折射率为1.000276，试求注入气体的折射率n g 。 解：气室充入空气和充气体前后，光程的变化为： D n g )000276.1(-=?δ 而这一光程变化对应于30个波长： λδ30=? ∴λ30)1(=-D n g 000768.1000276.110 401028.656303 9 =+???=--g n 5－4 在菲涅耳双面镜干涉实验中，光波长为600nm ，光源和观察屏到双面镜交线的距离分别为0.6m 和1.8m ，双面镜夹角为10－ 3rad ，求：（1）观察屏上的条纹间距；（2）屏上最多能看到多少亮条纹？
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第十六章光的干涉《一〉 一、选择题 1、波长A = 4.8x10^/777/7的单色平行光垂直照射在相距2。= 0.4〃仰的双缝上，缝后 D = lm的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是［B ］。 A.0.6mm； B. 1.2 mm； C. 1.8 mm； D. 24 mm。 2、在杨氏双缝实验中，若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住，干涉条纹发生的变化是［C ］。 A.条纹的间距变大； B.明纹宽度减小； C.整个条纹向上移动； D.整个条纹向下移动。 3、双缝干涉实验中，入射光波长为人，用玻璃薄片遮住其中一条缝，已知薄片中光程比 相同厚度的空气大2.5/1,则屏上原（）级明纹处［B ］o A.仍为明条纹； B.变为暗条纹； C.形成彩色条纹； D.无法确定。 4、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是［B ］。 A.使屏靠近双缝； B.使两缝的间距变小； C.把两个缝的宽度稍微调窄； D.改用波长较小的单色光源。 5、在双缝干涉实验中，单色光源S到两缝&、S?距离相等，则中央明纹位于图中O处，现将光源S向下移动到S，的位置，则［B ］。 A.中央明纹向下移动，条纹间距不变； B.中央明纹向上移动，条纹间距不变； C.中央明纹向下移动，条纹间距增大； D.中央明纹向上移动，条纹间距增大。 二、填空题 1、某种波长为人的单色光在折射率为〃的媒质中由A点传到B点，相位改变为兀，问光 程改变了_仝_，光从A点到B点的几何路程是—仝 2 2/? 2、从两相干光源&和S2发出的相干光，在与S|和S2等距离d的P点相遇。若S2位于真空中，Si位于折射率为〃的介质中,P点位于界面上，计算S!和s2到P点的光程差d-nd ° 3、光强均为I。的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是一 _；最小光强是0 。 47
教案2光的等厚干涉与应用
教案 光的等厚干涉与应用 林一仙 一 目的 1、 观察光的等厚干涉现象，加深理解干涉原理 2、 学习牛顿环干涉现象测定该装置中平凸透镜的曲率半径 3、 掌握读数显微镜的使用方法 4、 掌握逐差法处理数据的方法 二 仪器 读数显微镜，钠光灯，牛顿环装置 三 原理 牛顿环装置是一个曲率半径相当大的平凸透镜放在一平板玻璃上，这样两玻璃间形成空气薄层厚度e 与薄层位置到中央接触点的距离r ，凸透镜曲率半径R 的关系为： R r e 22 (a) (b) 图20—1 根据干涉相消条件易得第K 级暗纹的半径与波长λ及牛顿环装置中平凸透镜的凸面曲率半径R 存在下述关系：
λ λ K K R d r K K 422= = 根据d K 2与K 成正比的性质采取逐差法处理实验数据 )(42 2n m R d d n m -=-λ 四 教学内容和步骤 1、 牛顿环装置的调整，相应的提出问题，怎样将干涉图样调到装 置的中心？ 2、 显微镜的调节，焦距怎么调？叉丝怎样调节？干涉图样不清晰 怎么办？反光镜怎么用？刻度尺怎么读？ 3、 读数方法，要防止螺距差。读完一组之后要把牛顿环转90度再 重新读一组。 4、 用逐差法处理数据，忽略仪器误差。 五 注意事项 1、 仪器轻拿轻放，避免碰撞。 2、 镜头不可用手触摸，有灰尘时用擦镜纸轻轻拂去不能用力擦拭。 调焦及调鼓轮时不可超出可调范围。为防止产生螺距误差，测量过程中鼓轮只能往一个方向转动，不许中途回倒鼓轮。 六 主要考核内容 1、 预习报告内容是否完整，原理图、公式、表格等是否无误。 2、 看是否将干涉图样调出来，数据是否有误等。 七 参考数据
青岛版小学科学六年级下册《摆的秘密》教学设计
青岛版小学科学《摆的秘密》教学设计 一、教学目标 1、知识与技能目标：知道同一个摆，摆动的快慢是一定的；不同的摆，摆动的快慢与摆锤轻重、摆幅大小无关，与摆线的长短有关，摆线长，摆动慢，摆线短，摆动快。 2、过程与方法目标：明确科学探究的一般步骤包括提出问题、猜想假设、设计实验、动手操作、交流汇报、得出结论等环节。 3、情感态度和价值观目标：培养学生细致观察、缜密思考、严谨实验的科学态度；培养学生注重建立融洽人际关系、注重加强团队合作交流的态度。 二、教学重点、难点 教学重点：同一个摆，摆动的快慢是一定的。摆摆动的快慢与摆幅的大小、摆锤的轻重无关，与摆线的长短有关，摆线长，摆动慢；摆线短，摆动快。 教学难点：学生对摆在摆动过程中能量转化的认识理解。 三、课前准备 铁架台、线、钩码、小药瓶、水、烧杯、螺丝帽、橡皮泥、秒表，分组实验记录单。 四、教学方法 引导法：引导法是课堂教学的基本方法，在课堂中，引导是一种自由自在，自觉自为的师生关系。学生是学习的主体，教师是学生活动
的组织者和引导者。教师在教学过程中对孩子们适时地引导，打开学生的思维，可以激发学生的求知欲望，提高学生探究的乐趣，同时增强学生的探究能力。 小组合作探究法：小组合作探究法是科学教学中最常用的一种教学方法，小组合作探究不仅可以让小组成员之间各抒己见，集思广益，还可以培养学生的组织能力，拓宽学生的学习空间，更可以培养孩子们的团结协作精神，增进孩子们之间的友谊，提高学生的人际交往能力。 五、教学过程 （一）导入新课 1、给同学们播放一部分关于倒霉熊的视频。让同学们提取有价值的信息。 小企鹅在秋千上摆来摆去 2、像秋千这样摆来摆去的运动我们叫做摆动，摆动是生活中一种常见的运动。举出生活中摆动的例子。多媒体出示钟表的摆锤、海盗船、灯摆等图片。 3、教师讲述伽利略的故事。大约四百多年前，意大利有一位科学家，名叫伽利略。有一天他在一个大厅里看见一盏吊灯在风的吹动下不停的摆动。这件事引起了他的兴趣，于是他用右手按住自己左手的脉搏，计算吊灯摆动一个来回的时间，观察吊灯的摆动有什么规律。结果他发现了其中的秘密。
第一章 光的干涉 习题及答案
λd r y 0 = ?第一章 光的干涉 ●1.波长为nm 500的绿光投射在间距d 为cm 022.0的双缝上，在距离cm 180处的光屏上形成干涉条纹，求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为nm 700的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离. 解：由条纹间距公式 λ d r y y y j j 0 1= -=?+ 得: cm 328.0818.0146.1cm 146.1573.02cm 818.0409.02cm 573.010700022.0180cm 409.010500022.018021222202221022172027101=-=-=?=?===?===??==?=??== ?--y y y d r j y d r j y d r y d r y j λλλλ ●2．在杨氏实验装置中,光源波长为nm 640,两狭缝间距为mm 4.0,光屏离狭缝的距离为 cm 50.试求：(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离；（2）若p 点离中央亮条纹 为mm 1.0，问两束光在p 点的相位差是多少？（3）求p 点的光强度和中央点的强度之比. 式: 解：（1）由公 得 λd r y 0= ? =cm 100.8104.64.05025--?=?? （2）由课本第20页图1-2的几何关系可知 52100.01 sin tan 0.040.810cm 50 y r r d d d r θθ--≈≈===?
5 21522()0.8106.4104 r r π ππ?λ --?= -= ??= ? (3) 由公式 22 22 121212cos 4cos 2I A A A A A ? ??=++?= 得 8536.04 2224cos 18cos 0cos 421cos 2 cos 42cos 42220 2212 212020=+=+= =??= ??==π ππ??A A A A I I p p ●3. 把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所 在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为6×10-7 m . 解：未加玻璃片时，1S 、2S 到P 点的光程差，由公式 2r ?πλ??=可知为 Δr = 215252r r λ πλπ-=??= 现在 1 S 发出的光束途中插入玻璃片时，P 点的光程差为 ()210022r r h nh λλ ?ππ'--+= ?=?=???? 所以玻璃片的厚度为 421510610cm 10.5r r h n λ λ--= ===?- 4. 波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双狭缝上.通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样.求干涉条纹间距和条纹的可见度. 解： 6050050010 1.250.2r y d λ-?= =??=mm 122I I = 22 122A A = 1 2A A =
第一章--光的干涉--习题及答案
第一章--光的干涉--习题及答案
λ d r y 0 =?第一章 光的干涉 ●1.波长为nm 500的绿光投射在间距d 为cm 022.0的双缝上，在距离cm 180处的光屏上形成干涉条纹，求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为nm 700的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离. 解：由条纹间距公式 λ d r y y y j j 0 1= -=?+ 得: cm 328.0818.0146.1cm 146.1573.02cm 818.0409.02cm 573.010700022.0180cm 409.010500022.018021222202221022172027101=-=-=?=?===?===??==?=??== ?--y y y d r j y d r j y d r y d r y j λλλλ ●2．在杨氏实验装置中,光源波长为nm 640,两狭缝间距为mm 4.0,光屏离狭缝的距离为cm 50.试求：(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离；（2）若p 点离中央亮条纹为mm 1.0，问两束光在p 点的相位差是多少？（3）求p 点的光强度和中央点的强度之比. 解：（1）由公式: 得
λd r y 0 = ? = cm 100.8104.64 .050 25--?=?? （2）由课本第20页图1-2的几何关系可 知 52100.01sin tan 0.040.810cm 50 y r r d d d r θθ--≈≈===? 5 21522()0.8106.4104 r r π ππ?λ --?= -= ??= ? (3) 由公式 22 22 121212cos 4cos 2 I A A A A A ? ??=++?= 得 8536.04 2224cos 18cos 0cos 421cos 2 cos 42cos 42220 2212 212020=+=+= =??=??= =π ππ??A A A A I I p p ●3. 把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验 的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为6×10-7m . 解：未加玻璃片时，1 S 、2 S 到P 点的光程差，由 公式 2r ?πλ ??=可知为 Δr = 215252r r λ πλπ-= ??=
13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长教案
13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 【教学目标】 （一）知识与技能 1．掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程。 2．观察双缝干涉图样，掌握实验方法。 （二）过程与方法 培养学生的动手能力和分析处理“故障”的能力。 （三）情感、态度与价值观 体会用宏观量测量微观量的方法，对学生进行物理方法的教育。 【教学重点】 双缝干涉测量光的波长的实验原理及实验操作。 【教学难点】 x ?、L 、d 、λ的准确测量。 【教学方法】 复习提问，理论推导，实验探究 【教学用具】 双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺 【教学过程】 （一）引入新课 师：在双缝干涉现象中，明暗条纹出现的位置有何规律？ 生：当屏上某点到两个狭缝的路程差Δ=2n ·2 λ ，n =0、1、2…时，出现明纹；当Δ=（2n +1） 2 λ，n =0、1、2…时，出现暗纹。 师：那么条纹间距与波长之间有没有关系呢？下面我们就来推导一下。 （二）进行新课 1．实验原理 师：［投影下图及下列说明］
设两缝S 1、S 2间距离为d ，它们所在平面到屏面的距离为l ，且l >>d ，O 是S 1S 2的中垂线与屏的交点，O 到S 1、S 2距离相等。 推导：（教师板演，学生表达） 由图可知S 1P =r 1 师：r 1与x 间关系如何？ 生：r 12=l 2+（x - 2d ）2 师：r 2呢？ 生：r 22=l 2+（x +2 d ）2 师：路程差|r 1-r 2|呢？（大部分学生沉默，因为两根式之差不能进行深入运算） 师：我们可不可以试试平方差？ r 22-r 12=（r 2-r 1）（r 2+r 1）=2dx 由于l >>d ，且l >>x ，所以r 1+r 2≈2l ，这样就好办了，r 2-r 1=Δr =l d x 师：请大家别忘了我们的任务是寻找Δx 与λ的关系。Δr 与波长有联系吗？ 生：有。 师：好，当Δr =2n ·2λ，n =0、1、2…时，出现亮纹。 即l d ·x =2n ·2 λ时出现亮纹，或写成x =d l n λ 第n 条和第（n -1）条（相邻）亮纹间距离Δx 为多少呢？ 生：Δx =x n -x n -1 =［n -（n -1）］ d l λ 师：也就是Δx =d l ·λ 我们成功了！大家能用语言表述一下条纹间距与波长的关系吗？ 生：成正比。 师：对，不过大家别忘了这里l 、d 要一定。暗纹间距大家说怎么算？ 生：一样。 师：结果如何？ 生：一样。 师：有了相邻两个亮条纹间距公式Δx = d l ·λ，我们就可以用双缝干涉实验来测量光的波长了。 2．观察双缝干涉图样 （教师指导学生按步骤进行观察，也可引导学生先设计好步骤，分析研究后再进行，教师可将实验步骤投影）
小学科学_《摆的秘密》教学设计学情分析教材分析课后反思
《摆的秘密》教学设计 教学目标： 科学知识： 1、知道摆的快慢与摆长有关。摆长越长，摆得就越慢，反之则快。 2、知道“控制变量”是一种搜集证据的重要方法。 3、知道可以用数据分析实验结果 过程与方法： 1、能够测量在单位时间内摆摆动的次数。 2、能够对影响摆的快慢有哪些因素作出假设。 3、能够根据假设设计实验方案进行实验。 4、能够使用“控制变量”的方法搜集证据。 5、能够通过测量搜集、记录数据，并选择有效的数据支持证据。 情感态度与价值观： 1、体会反复实验获取可靠测试结果的重要性。 2、认识到对待科学研究要持严谨的态度。 3、体验合作、发现摆的规律的乐趣。 教学重难点： 重点：探究摆动的快慢与什么因素有关。 难点：在变量控制的条件下搜集证据，验证假设。 教学准备： 教师准备：课件、搜集有关摆的资料 学生准备：铁架台、细线、螺丝帽、橡皮泥、秒表、实验记录单、量
角器等 课时准备： 1课时 教学过程描述： 上课之前，想用两三分钟的时间跟大家分享一位英国著名的物理科学家霍金先生，霍金的一生非常坎坷，他21岁就患上了肌肉萎缩症，医生说他最多只能活三年，但他不惧死亡，凭着对科学的热爱，在黑洞理论和宇宙大爆炸上做出了突破性的贡献，被誉为继牛顿、爱因斯坦后最伟大的物理科学家。不幸的是，就在去年霍金先生去世了，享年76岁，（课件）在一次学术报告会上，一位女记者提不无悲悯（min）地问这位已经瘫痪了30多年的科学巨匠一个这样的问题：“病魔已将您永远固定在轮椅上，您不认为命运让您失去太多了吗？”霍金先生是这样回答的：我的手指还能活动，我的大脑还能思维；我有终身追求的理想，有我爱和爱我的亲人朋友；对了，我还有一颗感恩的心……希望他对生命的顽强、对科学的热爱也能激励我们在今后的人生道路上勇往直前。上课 （先板书课题） 一、任务驱动，问题导入 同学们，上周末的时候老师回了趟老家，并且从老家带回来一件老古董，这件老古董可是我们家的传家宝，一起来看一看？！是什么？（），严格来说我们应该叫它摆钟。我把它打开，大家来看一看，它与我们教室里的石英钟是不一样的，不一样的地方在哪？
光的干涉参考答案
光的干涉参考解答 一 选择题 1．如图示，折射率为n 2厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1＜n 2＜n 3，若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束之间的光程差是 （A ）2n 2e （B ）2n 2e －2 λ （C ）2n 2e －λ （D ）2n 2e － 2 2n λ [ A ] [参考解]：两束光都是在从光疏介质到光密介质的分界面上反射，都有半波损失存 在，其光程差应为δ=（2n 2e ＋ 2λ）－2 λ = 2n 2e 。 2．如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2，路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过一块厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径光的光程差等于 （A ）（r 2+ n 2t 2）－（r 1+ n 1t 1） （B ）[r 2+ (n 2－1)t 2] －[r 1+ (n 1－1)t 1] （C ）（r 2－n 2t 2）－（r 1－n 1t 1） （D ）n 2t 2－n 1t 1 [ B ] 3．如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上，当平凸透镜垂直向上缓缓平移而离开平面玻璃板时，可以观察到环状干涉条纹 （A ）向右移动 （B ）向中心收缩 （C ）向外扩张 （D ）静止不动 [ B ] [参考解]：由牛顿环的干涉条件（k 级明纹） λλ k ne k =+ 22 ? n k e k 2)21(λ -= 可知。 4．在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传到B ，若A 、 B 两点的相位差是3π，则此路径AB 的光程差是 （A ）1.5λ （B ）1.5n λ （ C ）3λ （ D ）1.5λ/n [ A ] [参考解]：由相位差和光程差的关系λ δ π?2=?可得。 3S 1P S 空 气
第五章光的干涉习题答案
第五章 光的干涉 5－1 波长为的钠光照射在一双缝上，在距双缝200cm 的观察屏上测量20个条纹共宽3cm ，试计算双缝之间的距离。 解：由题意，条纹间距为：cm e 15.020 3 == ∴双缝间距为：m e D d 39 1079.015 .0103.589200--?≈??==λ 1.5mm ，观察屏离小孔的垂直距离为1m ，若所用光源发出波长1λ＝650nm 和2λ＝532nm 的两种光波，试求两光波分别形成的条纹间距以及两组条纹的第8级亮纹之间的距离。 解：对于1λ＝650nm 的光波，条纹间距为： m d D e 3 3 9111043.010 5.1106501---?≈???==λ 对于2λ＝532nm 的光波，条纹间距为： m d D e 339 221035.010 5.1105321---?≈???==λ ∴两组条纹的第8级条纹之间的距离为： m e e x 3 211064.0)(8-?=-=? 5－3 一个长40mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前，在观察屏上观察到 稳定的干涉条纹系，继后抽去气室中的空气，注入某种气体，发现条纹系移动了30个条纹。已知照射光波波长为，空气折射率为，试求注入气体的折射率n g 。 解：气室充入空气和充气体前后，光程的变化为： D n g )000276.1(-=?δ 而这一光程变化对应于30个波长： λδ30=? ∴λ30)1(=-D n g 000768.1000276.110 401028.656303 9 =+???=--g n 5－4 在菲涅耳双面镜干涉实验中，光波长为600nm ，光源和观察屏到双面镜交线的距 离分别为0.6m 和1.8m ，双面镜夹角为10－3 rad ，求：（1）观察屏上的条纹间距；（2）屏上最多能看到多少亮条纹
《摆的秘密》教学设计
《摆的秘密》教学设计 一、教学目的 1.通过本课教学，使学生认识摆动，知道单摆摆动的规律--同一个摆摆动的快慢是一定的；摆动的快慢与摆锤的轻重无关，与摆线长短有关，摆线短的摆动得快。 2.培养学生的实验能力（应用对比实验的方法研究单摆摆动的规律）和归纳概括能力（从反复实验的数据中归纳、概括单摆摆动的规律）。 3.使学生体会到：人只有认识了自然规律，才能更好地利用自然规律。 二、教学准备 1.分组实验材料： （１）支架：在铁架台固定带有刻度的量角器。 （２）单摆：6个，用细线和垫片做成。细线一端系有用回型针制作的钩子，另一端打一个结，使其成为一个套，能挂在支架上。每组准备长短不同的线两条，质量相同的垫片3—6个。 （３）秒表：6块，保证每组一块。 2.挂图或投影片：摆钟、杂技演员荡秋千。 三、教学过程 课前活动: 师:上课前咱们再来复习下秒表的使用方法.用拇指和食指分别按住秒表的上端的两个键.拇指按一下,表开始计时,再按一下,计时停止.食指按一下,秒表归零.下面大家练习一下.大家都会使用了吧!真的会了!那老师来考考大家,请你计个15秒整!准备好,开始!
师:哪个小组计的符合要求!没有吗?再个次机会!准备好,开始! 师:这次怎么样?还是没有吗?其实大家计时不准这种现象是十分正常的!我们把因计时不准确等原因给实验造成的影响称为实验的误差!误差在实验中是普遍存在的.当然我们今天的实验也不例外。所以在处理实验数据时不要忘记了误差的影响!刚才大家计时不准确，下面咱们就一起看着大屏幕来数15秒,这次可要数准了呀!(播放课件:猫头鹰钟表) 活动一:认识“摆” 师:看了大屏幕,你有什么发现?(在猫头鹰下面有个摆) 1、制作一个摆 师:你发现了什么?你知道它叫什么名字吗? 师:你想不想亲手做个摆?(想)老师给大家准备了些材料,一会请大家使用它们来制作给摆.在制作前,先找个同学介绍一下你的面前都有哪些材料! 师:其他同学请认真听这个同学介绍,一方面你还可以检查你桌上的材料是否齐全.另一方面你可以边听便思考怎样利用这些材料来制作摆,(学生介绍材料) 师:下面请大家用最短的时间来做个摆.咱们看哪个组做的最快最好! (学生以小组为单位动手制作) 2、认识摆 师:看来咱们的“摆”都已经制作完成了，下面咱们来认识一下摆吧！谁来说说你是怎样做的！(播放课件:摆的结构,学生边介绍教师讲解摆各
2017_2018学年高中物理第十三章光第3节光的干涉教学案新人教版
第3节光_的_干_涉 1.英国物理学家托马斯·杨于1801年成功地观察到 了光的干涉现象。 2．双缝干涉图样：单色光——明暗相间的条纹。 3．干涉条件：两列光的频率相同，振动方向相同， 相位差恒定。 4．出现明纹与暗纹的条件：两光源到屏上某点的距 离之差等于半波长的偶数倍时出现亮条纹，奇数倍时 出现暗条纹。 一、杨氏干涉实验 1．物理史实 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，开始让人们认识到光的波动性。 2．双缝干涉实验 (1)实验过程：让一束平行的完全相同的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉。 (2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹。 (3)实验结论：证明光是一种波。 二、光发生干涉的条件 1．干涉条件 两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。 2．相干光源 发出的光能够产生干涉的两个光源。 3．一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的频率一般不同，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，故一般情况下不易观察到光的干涉现象。
1．自主思考——判一判 (1)直接用强光照射双缝，发生干涉。(×) (2)若用白光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。(×) (3)若用单色光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。(√) (4)在双缝干涉实验中单缝屏的作用是为了获得一个线光源。(√) (5)双缝干涉实验证明光是一种波。(√) 2．合作探究——议一议 (1)两只手电筒射出的光束在空间相遇，能否观察到光的干涉现象？ 提示：不能。两只手电筒射出的光束在空间相遇，不满足光发生干涉的条件，不能观察到光的干涉现象。 (2)在双缝干涉实验中，如果入射光用白光，在两条狭缝上，一个用红色滤光片(只允许通过红光)遮挡，一个用绿色滤光片(只允许通过绿光)遮挡。试想：屏上还有干涉条纹吗？ 提示：屏上不会出现干涉条纹，因为双缝用红、绿滤光片遮挡后，透过的两束光频率不相等，就不是相干光源了，不会再发生干涉。 对杨氏双缝干涉实验的理解 1．双缝干涉的装置示意图 实验装置如图13-3-1所示，有光源、单缝、双缝和光屏。 图13-3-1 2．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。 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和振动情况完全一致的相干光。