1. 光的干涉教学设计实例

第十三章

光

第3节

光的干涉 【学习目标】

1．观察光的干涉现象。

2．知道光的干涉现象，并知道从光的干涉现象说明光是一种波。 3．理解双缝干涉现象是如何产生的，并能判断出何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。

【重点难点】

光的双缝干涉实验，干涉条件

决定条纹间距的条件

【预习案】

【导学提示】认真阅读教材p54-p55，独立完成下列问题

1.1801年，英国物理学家________成功地观察到了光的干涉现象。杨氏实验证明，光的确是________。

2．双缝干涉实验：让一束________光投射到一个有两条狭缝的挡板上，狭缝相距很近，这时在挡板后面的屏上就可以观察到________的条纹。 3．当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________时(即恰好等于波长的________时)，两列光在这点相互________，这里出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________时，两列光在这点相互________，这里出现暗条纹。总结：

明条纹

（n=0、1、2、3……）暗条纹

（n=0、1、2、3......）

4．两束光相遇时要产生稳定干涉的条件是两束光的____________相等。

例1.两个独立的点光源S1和S2都发出同频率的红色光，照亮一个原是白色的光屏，则光屏上呈现的情况是（ ）

A、明暗相间的干涉条纹 B、一片红光

C、仍是呈白色的 例2.如图所示，用波长为D、呈黑色

的单色光做双缝干涉实验时，设两个狭缝S1、S2到屏上某点P的路程差为d, 则（ ）

A、距O点最近的一条暗纹心是

B、对屏上某点（n为正整数）时，出现暗纹

C、距O点越远的点d越长，就越容易出现暗条纹

D、用各色光在同一条件下实验，频率越大的色光条纹间距越小

我的疑惑： 【探究案】

探究点一：杨氏干涉实验

问题1：判断光是否是波的依据是什么？ 问题2：①托马斯·杨将两来相同的光加到的现象？这个现象与波的干涉现象有什么类似之处？从而认定这是光产生的什么现象？这种现象证明光是什么？

②光的干涉要满足什么条件？怎样得到相干波源？

问题3：实验中屏上产生的条纹有什么特点？

针对训练1从两只手电筒射出的光，当它们照到同一屏上时看不到干涉条纹，这是因为( ) A．干涉图样太细小看不清楚 B．手电筒射出的光不是单色光 C．周围环境的漫反射光太强 D．两个光源是非相干光源 探究点二、决定条纹间距的条件

问题1：由图13.3-3①为两个频率相同，相移和振动方向相同的波源，两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置p0 是亮纹还是暗纹？②到S1、S2的路程差P1为到S1、S2的路程差为 问题2.

屏上任意一点在什么条件下是暗纹什么条件下是亮纹？

的点P2量亮纹还是暗纹？

的是暗纹还是亮纹？③

针对训练2在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为7.5×10m，如果用频率6.0×10Hz的黄光照射双缝，试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹。

探究点三 其他干涉现象

1、薄膜干涉：光照射到薄膜上时,从膜的前表面和后表面分别反射出来,形成两列相干光，产生了干涉现象应用：检查干涉法检测表面平整度。如果被测表面是平的，那么产生的干涉条纹就是平行的；如果被测表面某些地方不平，产生的干涉条纹就要发生弯曲

（1）薄膜干涉的成因：竖直放置的肥皂膜由于受到 作用使下面 上面 ，因此在薄膜上不同的地方，来自 和 的反射光所走的路程差不同，若两列波叠加后互相加强，则出现亮纹；在另一些地方，叠加后互相减弱，则出现暗纹，故在单色光的照射下，就出现了 的干涉条纹；若在白光的照射下，则出现 干涉条纹。

（2）薄膜干涉的应用：用干涉法检查平面b与标准样板a之间形成了一个楔形的空气薄膜，用单色光照射，入射光从空气膜的 反射出来的两列光波，形成干涉条纹，被检查平面若是平的，空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上，干涉条纹是 的，若被检查表面某些地方不平，那里空气膜产生的干涉条纹将发生 。

2.牛顿环

14—7【训练案】

1.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差0.6μm,若分别用频率为f1=5.0×10Hz和f2=7.5×10Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是（ ）

1414A．单色光f1和f2分别照射时,均出现明条纹

B．单色光f1和f2分别照射时,均出现暗条纹

C．单色光f1照射时出现明条纹,单色光f2照射时出现暗条纹

D．单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现明条纹

2.如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600nm的橙色光源射单缝S，在光屏中央，P 处观察到亮条纹（），在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心（P1到S1、S1的路程差为一个波长），现换用波长为400nm的紫光源照射单缝，则（ ）

A、P和P1仍为亮点 B、P为亮点，P1为暗点

C、P为暗点，P1为亮点

D、P、P1均为暗点

3.如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列方法正确的是（ ）

A、人从左侧向左看，可看到彩色条纹

B、人从左侧向右看，可看到彩色条纹

C、彩色条纹水平排列

D、彩色条纹竖直排列

4.以下属于薄膜干涉现象的是（ ）

A、雨后美丽的彩虹

B、阳光下肥皂上的彩色条纹

C、阳光下水面上油膜的彩色条纹

D、阳光通过三棱镜后得到的彩色条纹

5、两列光干涉时，光屏上的亮条纹和暗条纹到两个光源的距离与波长有什么关系？

声的干涉也遵从类似的规律。设想在空旷的地方相隔一定位置有两个振动完全一样的声源，发出的声波波长是0.6m，观察者A离两声源的距离分别是4.5m和5.4m，观察者B离两声源的距离分别是4.3m和5.5m。这两个观察者听到声音的大小有什么区别？

【自主区】

【使用说明】教师书写二次备课，学生书写收获与总结