4.3光的干涉 学案-（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册.docx

1、 2020级 物理教学案 编制： 审核： 使用： 教学日期：学习内容： 4.3光的干涉 总第_课时课标核心素养要求了解相干光源，知道光的干涉条件，知道杨氏干涉实验的设计原理。学习目标1. 观察光的干涉现象，认识干涉条纹的特点2. 知道相干光源的概念和产生干涉现象的条件3.能阐述干涉现象的成因及明暗条纹的位置和特点学习重点通过光的双缝干涉实验，认识双缝干涉图样的特征学习过程教学笔记【自主学习】肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，也经常显现出彩色条纹。这些彩色条纹或图样是怎样形成的？【合作学习难点探究】任务一、识别光的双缝干涉1物理史实：1801年，英国物理学家 成功地观察到了光

2、的干涉现象，有利的证明了光是一种波2双缝干涉实验(杨氏干涉实验)(1)实验过程：让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2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叠加发生干涉(2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹(3)单缝屏的作用：获得一个线光源(有唯一的频率和振动情况，)。(4)双缝屏的作用：平行光照射到单缝S上，又照射到双缝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。（称为分光法)(5)决定条纹明暗的条件当两个光源与屏上某点的距离之差等于波长的 倍时，两列光波在这点相互加强，出现 条

3、纹当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的 倍时，两列光波在这点相互减弱，出现 条纹3光的干涉条件：两列光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同。能发生干涉的两列波称为相干波，两个光源称为相干光源，例如双缝S1、S2。【例1】真空中，由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象这是因为()A.两个光源发出光的频率相同 B两个光源发出光的强度不同C.两个光源的光速不同 D这两个光源是彼此独立的，不是相干光源【例2】如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为7.30107 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.30107 m则在这里出现的应是_(选填“明条纹”或“暗条纹”)任

4、务二、会分析干涉条纹和光的波长之间的关系1推导过程(1)两个近似：两缝之间距离远小于缝到屏的距离(dl)，则S1S2M近似直角三角形；当角 很小时，用弧度表示的 与它的正弦sin、正切tan，三者近似相等。2.结论：相邻两亮纹或两暗纹的中心距离：x3.双缝干涉图样特点(1)单色光的干涉图样：干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间距相等，波长越大，条纹间距越大。(2)白光的干涉图样：干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的。这是由于各色光波长不同，条纹间距不同，但在中央条纹处光程差都是零，条纹都是亮的，所以复合成白光。而在其它位置处不能完全重合，从而形成了彩色干涉条纹【例3】双缝干涉实验装置如图所示，

5、绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是()AO点是红光的暗条纹 BO点不是蓝光的亮条纹C红光的第一条亮条纹在P点的上方D蓝光的第一条亮条纹在P点的上方任务三、理解薄膜干涉1薄膜干涉：光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面反射的光在薄膜靠近光源的一面相互叠加，发生干涉的现象。2相干光的获得：两个面的反射光是由同一个光波分解而成的，它们具有相同的频率、恒定的相位差及振动方向。3薄膜干涉的原

6、理：由于重力作用，液膜上薄下厚，因此在薄膜的不同位置，前后两个面的反射光的路程差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，出现了亮条纹；在另一些位置，叠加后相互削弱，出现了暗条纹。条纹是水平方向的，因为在同一水平高度处，薄膜的厚度相同，从前后两表面反射的光的路程差均相同。【例4】:市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使在被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线以表示红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为()A. B. C

7、. D【达标训练限时检测】1(多选)对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是()A不同的色光有可能发生干涉现象B不同的色光不可能发生干涉现象C光的强度不同有可能发生干涉现象D是否发生干涉现象与光的强度无关2(多选)关于光的干涉，下列说法中正确的是()A在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的B在双缝干涉现象里，入射光波长变短，相邻两个明条纹间距将变窄C只有频率相同的两列光波才能产生干涉D频率不同的光不可能叠加3.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 m，若两次实验分别用频率为f15.01014 Hz的单色光a和f27.51014 Hz的单色光b进行实验，则P点

8、出现明、暗条纹的情况是()A单色光a和b分别照射时，均出现明条纹B单色光a和b分别照射时，均出现暗条纹C单色光a照射时出现明条纹，单色光b照射时出现暗条纹D单色光a照射时出现暗条纹，单色光b照射时出现明条纹4.如图所示，用一束平行的白光经图示装置垂直照到挡光板Q上，板上开两条靠得很近的平行狭缝S1、S2，在屏P上可以看到干涉条纹，O点是屏上到两狭缝距离相等的一点，则干涉条纹是_的，O点是_点5(多选)如图甲所示，用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到的图象如图乙所示的条纹中的P和Q的情况，这说明()AN的上表面A处向上凸起 BN的上表面B处向上凸起CN的上表面A处向下凹陷 DN的上表面B处向下凹陷6.情境：煤矿中的瓦斯危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度问题：如果屏的正中央O点变为暗条纹，试分析说明B中气体成分【反思总结】 答案【例1】D【例2】明条纹【例3】C【例4】B【达标检测】1、BCD 2、ABC 3、C 4、彩色 白色 5、C 6、有瓦斯