光的干涉 導(dǎo)學(xué)案-高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

設(shè)計(jì)人：高中物理演員第頁(yè)4.3光的干涉班級(jí)：姓名：一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.清楚光的干涉定義、干涉產(chǎn)生條件和明暗條紋產(chǎn)生條件；2.掌握明暗條紋產(chǎn)生條件的相關(guān)計(jì)算；3.掌握光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)和數(shù)據(jù)處理。二、課堂任務(wù)（一）光的干涉1.光產(chǎn)生干涉的條件:.2.出現(xiàn)亮條紋的條件:光程差PS2?PS1出現(xiàn)暗條紋的條件:光程差PS2?PS13.相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距是?x=判斷:①光屏上距兩縫的路程差等于半波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋②在光屏上能看到光的干涉圖樣,但在雙縫與光屏之間的空間卻沒有干涉發(fā)生③在雙縫干涉現(xiàn)象里，相鄰兩明條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的④在雙縫干涉現(xiàn)象里，入射光波長(zhǎng)變短,相鄰兩個(gè)明條紋間距將變窄⑤頻率不同的兩列光波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,只是不穩(wěn)定⑥用白光作光源，在雙縫前一個(gè)放紅色濾光片,一個(gè)放紫色濾光片,光屏上將出現(xiàn)紫紅色干涉條紋⑦進(jìn)入雙縫的光強(qiáng)度不同,光屏上仍能出現(xiàn)干涉條紋⑧用白光作光源,能觀察到干涉圖樣,而白光是由頻率不同的七種色光復(fù)合而成,故不同頻率的光,也能相互干涉.例1:上圖用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到的甲、乙兩種單色光的干涉條紋,則.甲光的波長(zhǎng)大于乙光的波長(zhǎng) 甲光在真空中的傳播速率大于乙光在真空中的傳播速率 若甲光是黃光，乙光可能是紅光 若兩種單色光以相同的入射角進(jìn)入同種介質(zhì)，甲光的折射角較大若兩種單色光都從玻璃射入空氣，逐漸增大入射角，乙光的折射光線最先消失例2：如圖,S1S2為雙縫,D為光屏,實(shí)驗(yàn)觀察到屏上O點(diǎn)為中央亮紋中心,P1為第一級(jí)亮紋中心,將雙縫間距變小,其他條件不變,則:屏上干涉條紋的間距變大屏上O點(diǎn)可能出現(xiàn)暗條紋屏上P1位置仍然可能為亮條紋的中心屏上P1位置可能為暗條紋的中心若單縫S從雙縫S1、S2的中央對(duì)稱軸位置處稍向上移動(dòng),仍可產(chǎn)生干涉條紋,中央亮紋O位置略向下移（二）實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)1.實(shí)驗(yàn)器材①單縫的作用是獲得頻率保持不變的線光源②雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況相同的相干光源例3：在《用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)》實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上（如圖），并選用縫間距d＝0.2mm的雙縫。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L＝700mm。元件有：A．光源B．單縫C．光屏D．雙縫E．濾光片(1)把以上元件安裝在光具座上時(shí)，正確的排列順序是：；2.實(shí)驗(yàn)步驟(2)本實(shí)驗(yàn)的步驟有：①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；③用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離；④用測(cè)量頭（其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器）測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意和。3.數(shù)據(jù)處理(3)若雙縫間距為d，屏與雙縫間距為L(zhǎng)，測(cè)得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為△x，則單色光的波長(zhǎng)λ＝；(4)已知測(cè)量頭主尺的最小刻度是毫米，游標(biāo)尺上有50分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測(cè)量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖2（a）所示，圖2（a）中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號(hào)，此時(shí)圖2（b）中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1＝1.16mm；接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖3（a）所示，此時(shí)圖3（b）中（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)x2＝mm。(5)經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋（或暗紋）間距△x＝mm；這種色光的波長(zhǎng)λ＝m。(6)若想減少?gòu)哪跨R中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可以；A．將單縫向雙縫靠近B．將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)C．將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)D．使用間距更小的雙縫(7)某同學(xué)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣可能是由于(

)A.光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致,相差較大B.沒有安裝濾光片C.單縫與雙縫不平行D.光源發(fā)出的光束太強(qiáng)(8)一同學(xué)通過測(cè)量頭的目鏡觀察，發(fā)現(xiàn)亮條紋與分劃板豎線未對(duì)齊，如右圖，若要使兩者對(duì)齊，應(yīng)該。A．僅左右轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡B．僅旋轉(zhuǎn)濾光片C．僅撥動(dòng)撥桿D．僅旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭三、課堂總結(jié)出現(xiàn)亮條紋的條件:光程差Δs=2n?λ2（n=0出現(xiàn)暗條紋的條件:光程差Δs=(2n+1)λ2（n=0相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距是?x=四、反思答疑