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2019-2020年高中物理 5.1 光的干涉教案 教科版選修3-4 三維教學(xué)目標(biāo) 1、知識與技能 （1）認(rèn)識光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生光干涉的條件； （2）理解光的干涉條紋形成原理，認(rèn)識干涉條紋的特征； （3）如何用波動說來說明明暗相間的干涉條紋，怎么會出現(xiàn)時間上是穩(wěn)定的，空間上存在著。 2、過程與方法 （1）通過觀察實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生對物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力； （2）通過觀察實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察、表述物理現(xiàn)象，概括其規(guī)律特征的能力，學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生動手的實(shí)踐能力。 3、情感、態(tài)度與價值觀 教學(xué)重點(diǎn)：波的干涉條件，相干光源；如何用波動說來說明明暗相間的干涉條紋，怎么會出現(xiàn)時間上是穩(wěn)定的，空間上存在著。 教學(xué)難點(diǎn)：如何用波動說來說明明暗相間的干涉條紋，怎么會出現(xiàn)時間上是穩(wěn)定的，空間上存在著；加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔，如何理解“加強(qiáng)”和“減弱”。 1、從紅光到紫光頻率是如何變化的？頻率由誰決定？ （1）從紅光到紫光的頻率關(guān)系為： υ紫 > ……… > υ紅 （2）頻率由光源決定與傳播介質(zhì)無關(guān)。（由光源的發(fā)光方式?jīng)Q定） 2、在真空中，從紅光到紫光波長是如何變化的？ 3、任一單色光從真空進(jìn)入某一介質(zhì)時，波長、光速、頻率各如何變化？ （1）當(dāng)光從真空進(jìn)入介質(zhì)或從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，頻率不發(fā)生變化。即光的的顏色不發(fā)生改變。 （2）當(dāng)光從真空進(jìn)入介質(zhì)后，傳播速度將變小。當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)后，又如何判斷傳播速度的變化？ （3）當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)后，又如何判斷波長的變化？ 例1：已知介質(zhì)對某單色光的臨界角為θ，則(　　) ① 該介質(zhì)對此單色光的折射率等于1/sinθ B.此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于csinθ倍(c是真空中的光速) C.此單色光在該介質(zhì)中的波長是在真空中的波長的sinθ倍 D.此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中頻率的1/sinθ倍 4、在同一介質(zhì)中，從紅光到紫光波長、速度大小間的關(guān)系如何？ （1）在同一種介質(zhì)中，頻率小的傳播速度大。 （2）在同一種介質(zhì)中，頻率小的波長大（這一點(diǎn)與真空中的規(guī)律一樣）。 5、產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是什么？（ 頻率相同、振動方向相同、相差保持恒定） 6、日常生活中為何不易看到光的干涉現(xiàn)象？（ 對機(jī)械波來說容易滿足相干條件，對光來講就困難的多，這與光源的發(fā)光機(jī)理有關(guān)，利用普通光源獲得相干光的方法是把一列光波設(shè)法分成兩部分進(jìn)行疊加發(fā)生干涉） 7、 楊氏雙縫干涉圖樣的特點(diǎn)有那些？ （1）單色光為：等間距、明暗相間的條紋。（明暗條紋的寬度相同） （2）相同雙縫時，頻率越大紋越窄。 （3）白光干涉圖樣為彩色，中央亮紋為白色。 注意：與單縫衍射圖樣進(jìn)行對比區(qū)別。 8、如何解釋白光楊氏雙縫干涉圖樣是彩色的這一現(xiàn)象？如何解釋紫光的楊氏雙縫干涉條紋比紅光窄這一現(xiàn)象？ 例1：用紅光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到干涉條紋，在其他條件不變的情況下，改用紫光做實(shí)驗(yàn)，則干涉條紋間距將變_____，如果改用白光做實(shí)驗(yàn)，在屏上將出現(xiàn)_____色條紋。 例2：用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是(　　) A.相鄰干涉條紋之間的距離相等 B.中央明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的2倍 C.屏與雙縫之間距離減小，則屏上條紋間距增大 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 9、薄膜干涉是指哪兩列光波的疊加？（ 薄膜上下表面的反射光，干涉條紋出現(xiàn)在被照面上） 11、如何理解等厚干涉的“厚”字？ （1）由于膜很薄所以上下表面疊加反射光的光程差為所在處膜厚的2倍。 （2）厚度相同各點(diǎn)光程差相同，干涉紋的亮度相同。（同一條紋下方膜的厚度相同） （3）在膜的一個表面為平面的前提下，如果紋是等間隔直紋，說明膜的另一表面是平面；如果局部出現(xiàn)彎曲，說明彎曲處面不平。 例1：如圖4-4所示，豎直的肥皂液膜的橫截面，右側(cè)受到一束平行光的照射，關(guān)于肥皂液膜產(chǎn)生干涉條紋的說法正確的是(　　) A.在右側(cè)觀察到的干涉條紋是由光線在肥皂液薄膜左右兩個表面反射的兩列波迭加生成的 B.在左側(cè)也能觀察到類似的條紋 C.觀察到的條紋可能是黑白相間的也可能是色彩相間的 D.觀察到的條紋可能是水平的也可能是豎直的 11、為什么照相機(jī)的鏡頭常呈淡紫色或藍(lán)色？ 為了增加通光量，在鏡頭上鍍上了增透膜的緣故。因?yàn)槿说囊曈X最敏感的色光為綠光，所以增透膜的厚度為綠光的1/4。以增大綠光的透射強(qiáng)度。因?yàn)榧t光與紫光反射強(qiáng)度大，所以鏡頭的顏色常呈淡紫色或藍(lán)色。 例1：市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處.這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線.以λ表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為(　　) A. λ/8 B. λ/4 C. λ/4 D.λ