河南省洛陽市宜陽縣第一高級中學(xué)高中物理選修3-4134實驗雙縫干涉測光的波長第一課時教案

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精用雙縫干涉實驗測光的波長設(shè)計思想本堂課主要利用光的干涉現(xiàn)象測量光的波長.經(jīng)過本實驗，我們可以更進(jìn)一步地認(rèn)識光波產(chǎn)生牢固的干涉現(xiàn)象的條件,觀察白光及單色光的干涉圖樣,并測定單色光的波長。學(xué)生在實驗中，經(jīng)過了解每個實驗元件的作用,學(xué)會科學(xué)設(shè)計實驗儀器和實驗方案的思想方法；同時培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生體驗研究科學(xué)的艱辛與歡樂。授課目的1知識目標(biāo)：知道波長是光的重要參數(shù)經(jīng)過實驗，學(xué)會運用光的干涉測定光的波長更進(jìn)一步理解光產(chǎn)生干涉的條件及研究干涉條紋的間距與哪些因素有關(guān)認(rèn)識物理實驗和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用，掌握物理實驗的一些基本技術(shù)，會

2、使用基本的實驗儀器，培養(yǎng)學(xué)生獨立完成實驗的能力.2能力目標(biāo)：學(xué)會為達(dá)到實驗?zāi)康亩O(shè)計各種實驗元件，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)立性思想和實踐能力；學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成優(yōu)異的思想習(xí)慣,能運用物理知識和科學(xué)研究方法解決一些問題。3感情目標(biāo)：經(jīng)過本節(jié)課，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究態(tài)度，體驗研究科學(xué)的艱辛與喜悅。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精重點與難點經(jīng)歷科學(xué)研究過程，自己設(shè)計實驗、完成實驗并測定光的波長。授課過程1實驗裝置的介紹-雙縫干涉儀。它由各部分光學(xué)元件在光具座上組成.如圖1所示。光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏圖1雙縫干涉儀2觀察雙縫干涉圖樣-探究干涉條紋的間距與哪些因素有關(guān)光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光

3、，單色光經(jīng)過單縫后,相當(dāng)于線光源，經(jīng)雙縫產(chǎn)生牢固的干涉圖樣，干涉條紋可從屏上觀察到。把直徑約10cm、長約1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端裝有雙縫，另一端裝有毛玻璃屏,在筒的觀察端裝上測量頭。取下雙縫，打開光源，調(diào)治光源的高度，使它發(fā)出的一束光可以沿著遮光筒的軸線把屏照亮，爾后放好單縫和雙縫。單縫和雙縫間的距離約為5cm10cm,使縫相互平行,中心大體位于遮光筒的軸線上.這時在屏上就會看到白光的雙縫干涉圖樣(如圖2).圖2白光的雙縫干涉圖樣在單縫和光源間放上濾光片即可見到單色光的雙縫干涉圖樣(如圖3）。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精單色光的雙縫干涉圖樣：明暗相間、等距分布。3猜想：屏幕相鄰的

4、兩條明雙縫x間距x與哪些因素有S1dLS2x圖4實驗表示圖(暗）條紋的關(guān)?4設(shè)計實驗方案，研究.分組實驗，分別改變?yōu)V光片和雙縫，觀察干涉圖樣的變化。L、d不變，研究x與的關(guān)系用不同樣的單色光進(jìn)行實驗d、不變，研究x與L的關(guān)系比較有否安裝接長管L、不變，只改變雙縫距離d只改變雙縫距離d6實驗結(jié)論：L、d不變，研究x與的關(guān)系紅光的最大，條紋間距最大。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精d、不變，研究x與L的關(guān)系屏與縫之間的距離L越大，條紋間距越大L、不變，只改變雙縫距離d越小,條紋間距越大7理論研究獲?。簂xd8依照dx測定單色光的波長l雙縫間的距離d是已知的，雙縫到屏的距離l可以用米尺測出，相鄰兩條亮(暗

5、）紋間的距離x用測量頭（如圖-5）測出。圖5測量頭圖6測量頭由分劃板、目鏡、手輪等組成，轉(zhuǎn)著手輪，分劃板會左右搬動。安裝測量頭時，要卸掉觀察筒，換上測量頭。調(diào)治目鏡，在視場中出現(xiàn)清楚的干涉條紋及分劃板上的刻線。測量時,轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線平行于干涉條紋并對齊條紋的中心（如圖6)，記下此時手輪上的讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離.測出n條亮（暗）紋間的距離a，就可以求出相鄰兩條亮(暗)紋間的距離a。依照公式dx可計算出光的波長。x換用不同樣顏色的濾光片，觀察干涉條紋間的距離有什么變化，并依照公式dlx可計算出相應(yīng)的波長.學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精牢固訓(xùn)練1如圖7是用雙縫干涉測光的波長的實驗設(shè)備表示圖1)圖中是光源,是光屏,它們之間的、分別是_、_(選填單縫、雙縫、濾光片）圖72）在某次實驗中，已知雙縫到光屏之間的距離是l=600mm,雙縫之間的距離是d=0.20mm,某同學(xué)在用測量頭測量時，先將測量首領(lǐng)鏡中看到的分劃板中心刻線對準(zhǔn)某條亮紋（記作第1條)的中心，這時5013000510512圖8爾后他轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第7條亮紋的