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光的干涉(小编推荐)

时间:2022-02-16 光的干涉 干涉的句子

教学目标

(一)知识目标

1、知道现象,了解相干条件,知道光的双缝干涉现象是如何产生的以及产生明暗条纹间距与波长的关系;

2、知道薄膜干涉是如何产生的,了解薄膜干涉的现象及技术上的应用。

(二)能力目标

通过观察实验现象,与以前学过的机械波的干涉进行类比,培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力。

教学建议

是本章的重点之一.讲解前先引导学生回忆机械波的有关内容.

在的教学中,一个值得注意的问题是相干条件的讲述(有关内容可以参见扩展资料).相对于机械波--比较容易的获得连续振动的波源、满足相干波的条件,两个独立光源发出的光,即使是"频率相同的单色光"(实际上严格的单色光并不存在),也不能保持恒定的相差.考虑到学生的知识基础和接受水平,讲解中可以不提出相干光的概念,只强调利用"单孔双缝"使得一束光"成了两个振动情况总是相同的波源",这同机械波中提到的振源的"振动步调相同"的要求是一致的.

做好演示实验.让学生通过观察白光的双缝干涉和单色光的双缝干涉加深知识的理解.

双缝干涉的教学虽不要求定量讨论,但是在讲条纹间距与波长的关系时,要让学生知道公式中每一项的意义,配合彩图让学生将白光、单色图样的特点记住.并要知道不同色光具有不同的频率,光的频率只由光源决定而与介质无关.在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下,单色光产生的干涉条纹间距跟光的波长成正比,这个关系是应该让学生知道的.知道了这一点,学生才能理解不同色光具有不同的频率和波长.

薄膜干涉的教学,可以结合实验、演示来进行,只要求学生初步认识这种现象,不必做进一步的分析.除了肥皂膜的干涉外,两片玻璃之间的空气膜的干涉、浮在水面上的油膜的干涉,都可以让学生观察.如果有牛顿环的实验装置,也可以让学生观察.

关于在技术上的应用,教材中举了用干涉法检查平面和增透膜的例子.对此只要求学生初步了解其原理,可不再补充.

关于演示实验的教学建议

(1)演示实验可以用激光光学演示仪、实验时使激光束的行进方向正对学生的观察方向,用毛玻璃屏接收干涉条纹.让光屏到双缝的距离保持一定(L不变),让光束通过不同间距(d)的双缝,可观察到屏上的条纹间距不同,d大的条纹间距窄,保持d不变,使双缝到屏的距离增大,则条纹间距变宽.

(2)学生实验用双缝干涉仪测光的波长.实验时可以用灯丝为线状的灯泡作光源,在双缝前加一滤光片(红、绿均可),让双缝对准光源且双缝平行于灯丝,这样通过双缝的为单色光.然后调节双缝的卡脚,即可在筒内带有刻波的光屏上得到单色条纹,再从观察到的条纹中选若干条清晰的条纹,从屏上的刻度读出他们的间距之和,求出相邻两条纹的间距:,

可以求出

d在双缝上已标出,L从仪器上可得到,为测量到的值,即可求出,本实验除了测波长,还可以让学生用其观察白条纹(不加滤光片,直接观察灯丝发出的光),在屏上可看到彩色条纹

(3)薄膜干涉可采用随堂实验.用生物实验用的盖玻片、酒精灯、食盐.将少许食盐撒在酒精灯的灯芯上点燃,然后将盖玻片置于火焰后方,用眼睛从前面着盖玻片即可看到明、暗相间的条纹

(4)用激光演示仪加牛顿圈配件可以在屏上得到牛顿环

教学设计示例

(-)引入新课

通过机械波的干涉和衍射现象产生的条件和现象引入和衍射

(二)教学过程(需要重点强调的主要知识点)

1、实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键

干涉和衍射是波的特有现象,确定某种物理过程是不是波动,就看它有没有干涉现象和衍射现象产生,只有观察到现象和衍射现象,才能确认光具有波动性在学习双缝干涉前,应回顾下列有关机械波的知识:

A、两列波彼此相遇后,仍像相遇以前一样,各自保持原有的波形,继续向前传播;

B、在两列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和;

C、频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉;

D、要得到稳定的干涉图样,两个波源必须是相干波源

2、掌握了上述波的共同性后,再分析光的特殊性.

由于物质发光的特殊性,任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象怎样才能得到相干光源呢?双缝干涉就是成功的一例.在双缝干涉实验中,光从单缝射到双缝上,形成了两个振动情况总是相同的相干光源,它们在光屏上叠加就出现干涉图样.

上述思维过程,不仅能顺利地掌握双缝干涉,同时为研究薄膜干涉打好了基础

(1)双缝干涉

两个独立的光源发出的光不是相干光,双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光,在光屏上相通形成稳定的干涉条纹.

在双缝干涉实验中,光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时,该点出现亮条纹;光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时,该点出现暗条纹.

A、对干涉图样的研究可知:相邻两条明条纹(暗条纹)中心距离与屏到双缝的距离L成正比;与双缝间距离d成反比;与照射光的波长成正比.

B、在实验装置不变的情况下化、d不变),由于红光的波长大于紫光的波长,所以红光产生的干涉条纹间距较大,紫光产生的干涉条纹间距较小;初步了解通过双缝干涉测波长的原理.

C、用白光进行干涉实验,各种单色光在光屏中央均为明纹,中央亮纹是各色光复合而成,所以是白色的.各色光由于波长不同,在光屏上产生的其它各级亮纹的位置均不相同,所以其它各级亮纹是彩色的.

(2)薄膜干涉

让一束光经薄膜的两个表面反射后,形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉.

A、在薄膜干涉中,前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定,所以薄膜干涉中同一明条纹(暗条纹)应出现在膜的厚度相等的地方.由于光波波长极短,所以微薄膜干涉时,介质膜应足够薄,才能观察到干涉条纹.

B、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹,阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉.

C、薄膜于涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形状;精密光学过镜上的增透膜(当增透膜的厚度是入射光在膜中波长的1/4时,透镜上透光损失的能量最小,增强了透镜的透光能力.)

3、光的衍射

光离开直线路径绕到障碍物几何阴影里去的现象叫光的衍射.只有当小孔、单缝或小屏的尺寸小于波长或和波长差不多时,才能观察到明显的衍射现象.

A、白光通过小孔或单缝时,屏上出现的衍射图样中央是白色亮纹,它各级亮纹是彩色的;用单色光进行单缝衍射时,屏上出现明暗相间的衍射条纹.

B、光的衍射现象中出现明暗相间的条纹,实际上是干涉的结果,说明和衍射现象有密切关系.

C、干涉和衍射是波的基本特性,和衍射现象征明了光是一种波.干涉和衍射现象产生的机理不同,产生的图样也有区别.干涉图样的中央亮纹和其它各级亮纹的宽度基本相等,而衍射图样各级亮纹的宽度各不相同,中央亮纹的宽度差不多是其它各级亮纹宽度的两倍.

D、白光干涉、衍射现象中出现的彩色条纹与白光色散的彩色条纹产生的机理不同,前者由光的叠加产生的,后者由光的折射产生的.

探究活动

1、查阅资料:有关的内容

2、实验:观察薄膜干涉和牛顿环

3、了解等厚干涉和等倾干涉.

JK251.com延伸阅读

光的折射(小编推荐)


(南京四十六中学周永昌)

(一)教材:人教社九年义务教育初中物理第一册

(二)教学目的

1.知道什么是光的折射现象及折射光线、折射角。

2.知道光从空气斜射入水、其他介质中及光从水、其他介质斜射入空气中的折射情况。

3.知道折射现象中光路是可逆的。

4.能用光的折射解释生活中的一些简单现象。

(三)教具

碗、适量的水、筷子一根、全反射演示器(或光的折射演示器)。

(四)教学过程

一、观察本节课文“?”中的现象,引出课题请同学们观察几个现象。

1.教师出示一只碗,让学生观察确定的深浅。给碗加入适量的水,再让学生观察碗的深浅,有什么变化。

2.取一根筷子,让学生看是直的。将筷子斜放入水中,再让学生观察筷子有什么变化。

教师问:看到了什么现象?(学生回答:碗加水后好像变浅了。筷子放入水中好像在水面处折断了。)教师再问:这是什么原因呢?今天我们来研究光的另一种现象。学习后,同学们就能解释这些现象了。引出课题并板书。

二、讲授新课

1.通过演示,讲解什么是光的折射现象及折射光线、折射角。

教师用“全反射演示器”演示光从空气斜射入水中的折射现象。演示时,在入射点处垂直水面插入一细木棒作法线。学生看到光在水面处改变方向继续在水中传播。教师讲述什么是光的折射现象。在黑板上画出折射光路图。接着讲述什么是折射光线、折射角。同时强调指出:折射角是折射光线与法线的夹角,而不是与界面的夹角。

2.通过演示,研究光的折射情况

①教师用“全反射演示器”演示课本上图6-2的实验,光从空气斜射入水中的折射情况及垂直入射的情况。让学生观察折射角与入射角的大小关系。改变入射角再做一次。

演示完在黑板上画出光路图。教师先画出入射光线,然后让学生画出不同入射角的折射光线(如图1)。

教师引导学生小结:光从空气斜射入水时,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折。光线垂直水面入射时,折射角等于入射角都等于零,即方向不改变。(在黑板上板书)

教师补充讲述,如果光从空气射入玻璃、水晶等一些透明介质中时,情况和上述相同。

②再演示光从水斜射入空气和垂直射入空气时的折射情况。先让学生小结,然后教师再给出结论,并板书。

比较①、②的情况。教师指出折射现象中,光路也是可逆的。在图6-1中用反向箭头标出光路。

师生共同小结光的折射规律。让学生阅读教材上本节课文方框中“光的折射”一段。

3.举例应用光的折射规律解释生活中的一些简单现象。

分析课本图6-4所示的现象。画出光路图,教师解释池底变浅的原因。强调:人看到池底是因为池底射出的光经过折射后进入人眼。人眼的生理功能只能感觉光是沿直线射来的。所以池底好像抬高了,也就是变浅了。需要指出:人们看到池底的A′点是A点的虚像。

回顾本课开始同学们观察到的第一个现象:碗底加水后变浅。其道理和上述一样。

三、小结本课内容。讨论实例。完成课文中的练习

1.本课主要内容是光的折射现象、光在发生折射时折射角与入射角的关系及应用它来解释一些简单现象。

2.让学生课内完成课文后的练习。请学生自己回答、订正。

3.回顾本课开始学生观察的第二个现象。组织学生讨论“想想议议”中的问题。最后教师在黑板上画图,小结筷子向上弯折的道理。

四、作业

1.阅读课本中的阅读材料“海市蜃楼”。

2.节后练习第1、2、3题。第3题要先做实验后回答。

五、说明

1.本节教师演示较多,要注意让学生能观察到明显的现象,以加深对折射现象的印象和激发学生学习兴趣。开始引入课题的实验器材,要用碗不宜用杯子,避免解释的麻烦。筷子要斜插入水中,学生从侧面观察效果好。

2.本节演示器材较多,重点是观察折射时的光路。为保证观察效果,最好在实验室上课,并且要遮光。

3.为提高学生学习兴趣和培养观察、分析、归纳能力,做每个演示实验前要提醒学生观察什么。实验完,教师不急于讲解,先引导学生自己分析、归纳,然后教师再补充、小结。当然应注意控制好时间,不要影响教学内容的完成。

4.运用折射规律解释现象,学生会有一定困难。教师应注意示范引导,边画光路图边分析解释。应强调:人眼看到物体是该物体射出的光进入人眼,而且人眼的生理功能只能感觉光是沿直线进入人眼的。

光的反射(小编推荐)


教学目标

知识目标

1、掌握反射定律,理解镜面反射和漫反射的异同.

2、掌握平面镜成像的基本原理,知道什么是虚像,掌握平面镜成虚象的作图法和和利用几何知识进行光路控制的有关计算.

能力目标

1、知道反射光路是可逆的,并能用来解释光现象和计算有关的问题.

2、知道平面镜是怎样成像的,会画成像的光路图,

3、知道像的特点,能够证明物和像是镜面对称的.

情感目标

培养学生通过所学的物理知识来认识自然界,从而热爱生活,用正确的科学的态度对待生活,培养正确的世界观和人生观.

教学建议

关于光的反射、平面镜的教学建议

(-)引入新课

上一节我们学习了光的直线传播,知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,光在真空中的传播速度是3×108m/s,光在其他介质中也是沿直线传播的,只是其传播速度小于真空中光速,当光照到两种介质的交界面时,发生反射现象,光的反射现象,我们在初中也已经做过初步的学习,现在我们将进一步学习这一部分内容.

(二)教学过程

光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别,所以可以先让学生思考自学,而后教师进行讲解和分析.教师可以将主要精力放在平面镜的成像上.

学生思考:

何为光的反射?

光的反射定律内容是什么?

列举光的反射现象.

漫反射和镜面反射的区别和联系.

平面镜成像的特点和规律.

平面镜成像做图.

教师讲解:

光的反射

1、人是怎样看见周围物体的?

物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛,并在视网膜上形成清晰的像,人根据这像来识别物体.

2.光的反射定律:

(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内.

(2)反射光线,入射光线在法线两侧.(3)反射角等于入射角.

A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角.

B、在理解反射定律时,不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条,只有加上“反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧”,反射光线才能确定.

C、在反射现象中,光路是可逆的.

D、光线照射到光滑的平面上,产生镜面反射;照射到粗糙物体表面,产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时,虽然反射光线显得杂乱无章,但对每一条光线而言,都遵循反射定律.

光路的可逆性:当光线沿反射光线方向入射时,反射光线一定沿入射光线光方向反射.

3.平面镜成像:

像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像.

关于像的问题:实像是物体发出的光会聚在一起而成的像.而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的,而光沿直线传播的观念.认为逆着射来的光就可以找到物体,物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中,平面镜中的是虚像.虚像是虚的,但人视网膜上像是实在的.

平面镜成像作图法:(1)利用对称性作图.(2)利用反射定律作图.

关于平面镜成像的教学建议

在初中阶段学习时只要求利用平面镜成像的规律进行作图,现在要求学生了解根据光的反射原理作图.

①平面镜成的是虚像,像与物等大,并且相对于镜面对称、这个结论在初中阶段由实验得出,现在可以利用几何方法证明.

②加深对虚像的理解,要让学生知道虚像不是由实际光线会聚而成,而是由镜面反射后的实际光线反向延长线会聚而成的、虚像不能用光屏接到,只能用眼睛直接观察.

③平面镜成像特点:

与物等大、正立的虚像,且物与像是关于镜面对称的

注意:虚像人眼能够看到,照相机也能拍摄

④平面镜不改变光线性质:具体是指:平行光线经平面镜反射后仍为平行光线、会聚光线经平面镜反射后仍为会聚光线、发散光线经平面镜反射后仍为发散光线

⑤平面镜成像作图法:

1)反射定律法:从物点作任意两光线射向平面镜,由反射定律作其反射光线,此两条反射光线的反向延长线交点即为虚像点.

2)对称法:先标出反射面,再找物点关于镇面的对称点即像的位置、由物点任意作两条入射光线,其反射光线的反向延长线必通过像点,实际“存在”的光线或实像用实线表示,并不真实“存在”的光线即反向延长线或虚像用虚线表示,实光线方向冠以箭头.通常为了保证准确、方便,常用第二种方法.

教学设计示例

光的反射、平面镜

(-)引入新课

上一节我们学习了光的直线传播,知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,光在真空中的传播速度是3×108m/s,光在其他介质中也是沿直线传播的,只是其传播速度小于真空中光速,当光照到两种介质的交界面时,发生反射现象,光的反射现象,我们在初中也已经做过初步的学习,现在我们将进一步学习这一部分内容.

(二)教学过程

光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别,所以可以先让学生思考自学,而后教师进行讲解和分析.教师可以将主要精力放在平面镜的成像上.

学生思考:

何为光的反射?

光的反射定律内容是什么?

列举光的反射现象.

漫反射和镜面反射的区别和联系.

平面镜成像的特点和规律.

平面镜成像做图.

教师讲解:

光的反射

1、人是怎样看见周围物体的?

物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛,并在视网膜上形成清晰的像,人根据这像来识别物体.

2.光的反射定律:

(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内.

(2)反射光线,入射光线在法线两侧.(3)反射角等于入射角.

A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角.

B、在理解反射定律时,不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条,只有加上“反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧”,反射光线才能确定.

C、在反射现象中,光路是可逆的.

D、光线照射到光滑的平面上,产生镜面反射;照射到粗糙物体表面,产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时,虽然反射光线显得杂乱无章,但对每一条光线而言,都遵循反射定律.

光路的可逆性:当光线沿反射光线方向入射时,反射光线一定沿入射光线光方向反射.

3.平面镜成像:

像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像.

关于像的问题:实像是物体发出的光会聚在一起而成的像.而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的,而光沿直线传播的观念.认为逆着射来的光就可以找到物体,物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中,平面镜中的是虚像.虚像是虚的,但人视网膜上像是实在的.

平面镜成像作图法:(1)利用对称性作图.(2)利用反射定律作图.

探究活动

1.制作:利用光的反射现象制作一只潜望镜.

2.调查生活中有关光的反射的应用情况.

3.利用光的反射知识解释生活中的有关现象.

光的干涉【荐】


教学目标

(一)知识目标

1、知道现象,了解相干条件,知道光的双缝干涉现象是如何产生的以及产生明暗条纹间距与波长的关系;

2、知道薄膜干涉是如何产生的,了解薄膜干涉的现象及技术上的应用。

(二)能力目标

通过观察实验现象,与以前学过的机械波的干涉进行类比,培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力。

教学建议

是本章的重点之一.讲解前先引导学生回忆机械波的有关内容.

在的教学中,一个值得注意的问题是相干条件的讲述(有关内容可以参见扩展资料).相对于机械波--比较容易的获得连续振动的波源、满足相干波的条件,两个独立光源发出的光,即使是"频率相同的单色光"(实际上严格的单色光并不存在),也不能保持恒定的相差.考虑到学生的知识基础和接受水平,讲解中可以不提出相干光的概念,只强调利用"单孔双缝"使得一束光"成了两个振动情况总是相同的波源",这同机械波中提到的振源的"振动步调相同"的要求是一致的.

做好演示实验.让学生通过观察白光的双缝干涉和单色光的双缝干涉加深知识的理解.

双缝干涉的教学虽不要求定量讨论,但是在讲条纹间距与波长的关系时,要让学生知道公式中每一项的意义,配合彩图让学生将白光、单色图样的特点记住.并要知道不同色光具有不同的频率,光的频率只由光源决定而与介质无关.在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下,单色光产生的干涉条纹间距跟光的波长成正比,这个关系是应该让学生知道的.知道了这一点,学生才能理解不同色光具有不同的频率和波长.

薄膜干涉的教学,可以结合实验、演示来进行,只要求学生初步认识这种现象,不必做进一步的分析.除了肥皂膜的干涉外,两片玻璃之间的空气膜的干涉、浮在水面上的油膜的干涉,都可以让学生观察.如果有牛顿环的实验装置,也可以让学生观察.

关于在技术上的应用,教材中举了用干涉法检查平面和增透膜的例子.对此只要求学生初步了解其原理,可不再补充.

关于演示实验的教学建议

(1)演示实验可以用激光光学演示仪、实验时使激光束的行进方向正对学生的观察方向,用毛玻璃屏接收干涉条纹.让光屏到双缝的距离保持一定(L不变),让光束通过不同间距(d)的双缝,可观察到屏上的条纹间距不同,d大的条纹间距窄,保持d不变,使双缝到屏的距离增大,则条纹间距变宽.

(2)学生实验用双缝干涉仪测光的波长.实验时可以用灯丝为线状的灯泡作光源,在双缝前加一滤光片(红、绿均可),让双缝对准光源且双缝平行于灯丝,这样通过双缝的为单色光.然后调节双缝的卡脚,即可在筒内带有刻波的光屏上得到单色条纹,再从观察到的条纹中选若干条清晰的条纹,从屏上的刻度读出他们的间距之和,求出相邻两条纹的间距:,

可以求出

d在双缝上已标出,L从仪器上可得到,为测量到的值,即可求出,本实验除了测波长,还可以让学生用其观察白条纹(不加滤光片,直接观察灯丝发出的光),在屏上可看到彩色条纹

(3)薄膜干涉可采用随堂实验.用生物实验用的盖玻片、酒精灯、食盐.将少许食盐撒在酒精灯的灯芯上点燃,然后将盖玻片置于火焰后方,用眼睛从前面着盖玻片即可看到明、暗相间的条纹

(4)用激光演示仪加牛顿圈配件可以在屏上得到牛顿环

教学设计示例

(-)引入新课

通过机械波的干涉和衍射现象产生的条件和现象引入和衍射

(二)教学过程(需要重点强调的主要知识点)

1、实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键

干涉和衍射是波的特有现象,确定某种物理过程是不是波动,就看它有没有干涉现象和衍射现象产生,只有观察到现象和衍射现象,才能确认光具有波动性在学习双缝干涉前,应回顾下列有关机械波的知识:

A、两列波彼此相遇后,仍像相遇以前一样,各自保持原有的波形,继续向前传播;

B、在两列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和;

C、频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉;

D、要得到稳定的干涉图样,两个波源必须是相干波源

2、掌握了上述波的共同性后,再分析光的特殊性.

由于物质发光的特殊性,任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象怎样才能得到相干光源呢?双缝干涉就是成功的一例.在双缝干涉实验中,光从单缝射到双缝上,形成了两个振动情况总是相同的相干光源,它们在光屏上叠加就出现干涉图样.

上述思维过程,不仅能顺利地掌握双缝干涉,同时为研究薄膜干涉打好了基础

(1)双缝干涉

两个独立的光源发出的光不是相干光,双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光,在光屏上相通形成稳定的干涉条纹.

在双缝干涉实验中,光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时,该点出现亮条纹;光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时,该点出现暗条纹.

A、对干涉图样的研究可知:相邻两条明条纹(暗条纹)中心距离与屏到双缝的距离L成正比;与双缝间距离d成反比;与照射光的波长成正比.

B、在实验装置不变的情况下化、d不变),由于红光的波长大于紫光的波长,所以红光产生的干涉条纹间距较大,紫光产生的干涉条纹间距较小;初步了解通过双缝干涉测波长的原理.

C、用白光进行干涉实验,各种单色光在光屏中央均为明纹,中央亮纹是各色光复合而成,所以是白色的.各色光由于波长不同,在光屏上产生的其它各级亮纹的位置均不相同,所以其它各级亮纹是彩色的.

(2)薄膜干涉

让一束光经薄膜的两个表面反射后,形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉.

A、在薄膜干涉中,前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定,所以薄膜干涉中同一明条纹(暗条纹)应出现在膜的厚度相等的地方.由于光波波长极短,所以微薄膜干涉时,介质膜应足够薄,才能观察到干涉条纹.

B、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹,阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉.

C、薄膜于涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形状;精密光学过镜上的增透膜(当增透膜的厚度是入射光在膜中波长的1/4时,透镜上透光损失的能量最小,增强了透镜的透光能力.)

3、光的衍射

光离开直线路径绕到障碍物几何阴影里去的现象叫光的衍射.只有当小孔、单缝或小屏的尺寸小于波长或和波长差不多时,才能观察到明显的衍射现象.

A、白光通过小孔或单缝时,屏上出现的衍射图样中央是白色亮纹,它各级亮纹是彩色的;用单色光进行单缝衍射时,屏上出现明暗相间的衍射条纹.

B、光的衍射现象中出现明暗相间的条纹,实际上是干涉的结果,说明和衍射现象有密切关系.

C、干涉和衍射是波的基本特性,和衍射现象征明了光是一种波.干涉和衍射现象产生的机理不同,产生的图样也有区别.干涉图样的中央亮纹和其它各级亮纹的宽度基本相等,而衍射图样各级亮纹的宽度各不相同,中央亮纹的宽度差不多是其它各级亮纹宽度的两倍.

D、白光干涉、衍射现象中出现的彩色条纹与白光色散的彩色条纹产生的机理不同,前者由光的叠加产生的,后者由光的折射产生的.

探究活动

1、查阅资料:有关的内容

2、实验:观察薄膜干涉和牛顿环

3、了解等厚干涉和等倾干涉.

光的干涉【精】


教学目标

(一)知识目标

1、知道现象,了解相干条件,知道光的双缝干涉现象是如何产生的以及产生明暗条纹间距与波长的关系;

2、知道薄膜干涉是如何产生的,了解薄膜干涉的现象及技术上的应用。

(二)能力目标

通过观察实验现象,与以前学过的机械波的干涉进行类比,培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力。

教学建议

是本章的重点之一.讲解前先引导学生回忆机械波的有关内容.

在的教学中,一个值得注意的问题是相干条件的讲述(有关内容可以参见扩展资料).相对于机械波--比较容易的获得连续振动的波源、满足相干波的条件,两个独立光源发出的光,即使是"频率相同的单色光"(实际上严格的单色光并不存在),也不能保持恒定的相差.考虑到学生的知识基础和接受水平,讲解中可以不提出相干光的概念,只强调利用"单孔双缝"使得一束光"成了两个振动情况总是相同的波源",这同机械波中提到的振源的"振动步调相同"的要求是一致的.

做好演示实验.让学生通过观察白光的双缝干涉和单色光的双缝干涉加深知识的理解.

双缝干涉的教学虽不要求定量讨论,但是在讲条纹间距与波长的关系时,要让学生知道公式中每一项的意义,配合彩图让学生将白光、单色图样的特点记住.并要知道不同色光具有不同的频率,光的频率只由光源决定而与介质无关.在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下,单色光产生的干涉条纹间距跟光的波长成正比,这个关系是应该让学生知道的.知道了这一点,学生才能理解不同色光具有不同的频率和波长.

薄膜干涉的教学,可以结合实验、演示来进行,只要求学生初步认识这种现象,不必做进一步的分析.除了肥皂膜的干涉外,两片玻璃之间的空气膜的干涉、浮在水面上的油膜的干涉,都可以让学生观察.如果有牛顿环的实验装置,也可以让学生观察.

关于在技术上的应用,教材中举了用干涉法检查平面和增透膜的例子.对此只要求学生初步了解其原理,可不再补充.

关于演示实验的教学建议

(1)演示实验可以用激光光学演示仪、实验时使激光束的行进方向正对学生的观察方向,用毛玻璃屏接收干涉条纹.让光屏到双缝的距离保持一定(L不变),让光束通过不同间距(d)的双缝,可观察到屏上的条纹间距不同,d大的条纹间距窄,保持d不变,使双缝到屏的距离增大,则条纹间距变宽.

(2)学生实验用双缝干涉仪测光的波长.实验时可以用灯丝为线状的灯泡作光源,在双缝前加一滤光片(红、绿均可),让双缝对准光源且双缝平行于灯丝,这样通过双缝的为单色光.然后调节双缝的卡脚,即可在筒内带有刻波的光屏上得到单色条纹,再从观察到的条纹中选若干条清晰的条纹,从屏上的刻度读出他们的间距之和,求出相邻两条纹的间距:,

可以求出

d在双缝上已标出,L从仪器上可得到,为测量到的值,即可求出,本实验除了测波长,还可以让学生用其观察白条纹(不加滤光片,直接观察灯丝发出的光),在屏上可看到彩色条纹

(3)薄膜干涉可采用随堂实验.用生物实验用的盖玻片、酒精灯、食盐.将少许食盐撒在酒精灯的灯芯上点燃,然后将盖玻片置于火焰后方,用眼睛从前面着盖玻片即可看到明、暗相间的条纹

(4)用激光演示仪加牛顿圈配件可以在屏上得到牛顿环

教学设计示例

(-)引入新课

通过机械波的干涉和衍射现象产生的条件和现象引入和衍射

(二)教学过程(需要重点强调的主要知识点)

1、实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键

干涉和衍射是波的特有现象,确定某种物理过程是不是波动,就看它有没有干涉现象和衍射现象产生,只有观察到现象和衍射现象,才能确认光具有波动性在学习双缝干涉前,应回顾下列有关机械波的知识:

A、两列波彼此相遇后,仍像相遇以前一样,各自保持原有的波形,继续向前传播;

B、在两列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和;

C、频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉;

D、要得到稳定的干涉图样,两个波源必须是相干波源

2、掌握了上述波的共同性后,再分析光的特殊性.

由于物质发光的特殊性,任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象怎样才能得到相干光源呢?双缝干涉就是成功的一例.在双缝干涉实验中,光从单缝射到双缝上,形成了两个振动情况总是相同的相干光源,它们在光屏上叠加就出现干涉图样.

上述思维过程,不仅能顺利地掌握双缝干涉,同时为研究薄膜干涉打好了基础

(1)双缝干涉

两个独立的光源发出的光不是相干光,双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光,在光屏上相通形成稳定的干涉条纹.

在双缝干涉实验中,光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时,该点出现亮条纹;光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时,该点出现暗条纹.

A、对干涉图样的研究可知:相邻两条明条纹(暗条纹)中心距离与屏到双缝的距离L成正比;与双缝间距离d成反比;与照射光的波长成正比.

B、在实验装置不变的情况下化、d不变),由于红光的波长大于紫光的波长,所以红光产生的干涉条纹间距较大,紫光产生的干涉条纹间距较小;初步了解通过双缝干涉测波长的原理.

C、用白光进行干涉实验,各种单色光在光屏中央均为明纹,中央亮纹是各色光复合而成,所以是白色的.各色光由于波长不同,在光屏上产生的其它各级亮纹的位置均不相同,所以其它各级亮纹是彩色的.

(2)薄膜干涉

让一束光经薄膜的两个表面反射后,形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉.

A、在薄膜干涉中,前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定,所以薄膜干涉中同一明条纹(暗条纹)应出现在膜的厚度相等的地方.由于光波波长极短,所以微薄膜干涉时,介质膜应足够薄,才能观察到干涉条纹.

B、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹,阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉.

C、薄膜于涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形状;精密光学过镜上的增透膜(当增透膜的厚度是入射光在膜中波长的1/4时,透镜上透光损失的能量最小,增强了透镜的透光能力.)

3、光的衍射

光离开直线路径绕到障碍物几何阴影里去的现象叫光的衍射.只有当小孔、单缝或小屏的尺寸小于波长或和波长差不多时,才能观察到明显的衍射现象.

A、白光通过小孔或单缝时,屏上出现的衍射图样中央是白色亮纹,它各级亮纹是彩色的;用单色光进行单缝衍射时,屏上出现明暗相间的衍射条纹.

B、光的衍射现象中出现明暗相间的条纹,实际上是干涉的结果,说明和衍射现象有密切关系.

C、干涉和衍射是波的基本特性,和衍射现象征明了光是一种波.干涉和衍射现象产生的机理不同,产生的图样也有区别.干涉图样的中央亮纹和其它各级亮纹的宽度基本相等,而衍射图样各级亮纹的宽度各不相同,中央亮纹的宽度差不多是其它各级亮纹宽度的两倍.

D、白光干涉、衍射现象中出现的彩色条纹与白光色散的彩色条纹产生的机理不同,前者由光的叠加产生的,后者由光的折射产生的.

探究活动

1、查阅资料:有关的内容

2、实验:观察薄膜干涉和牛顿环

3、了解等厚干涉和等倾干涉.

物理教案 光的反射(小编推荐)


教学目标

知识目标

1、掌握反射定律,理解镜面反射和漫反射的异同.

2、掌握平面镜成像的基本原理,知道什么是虚像,掌握平面镜成虚象的作图法和和利用几何知识进行光路控制的有关计算.

能力目标

1、知道反射光路是可逆的,并能用来解释光现象和计算有关的问题.

2、知道平面镜是怎样成像的,会画成像的光路图,

3、知道像的特点,能够证明物和像是镜面对称的.

情感目标

培养学生通过所学的物理知识来认识自然界,从而热爱生活,用正确的科学的态度对待生活,培养正确的世界观和人生观.

教学建议

关于光的反射、平面镜的教学建议

(-)引入新课

上一节我们学习了光的直线传播,知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,光在真空中的传播速度是3×108m/s,光在其他介质中也是沿直线传播的,只是其传播速度小于真空中光速,当光照到两种介质的交界面时,发生反射现象,光的反射现象,我们在初中也已经做过初步的学习,现在我们将进一步学习这一部分内容.

(二)教学过程

光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别,所以可以先让学生思考自学,而后教师进行讲解和分析.教师可以将主要精力放在平面镜的成像上.

学生思考:

何为光的反射?

光的反射定律内容是什么?

列举光的反射现象.

漫反射和镜面反射的区别和联系.

平面镜成像的特点和规律.

平面镜成像做图.

教师讲解:

光的反射

1、人是怎样看见周围物体的?

物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛,并在视网膜上形成清晰的像,人根据这像来识别物体.

2.光的反射定律:

(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内.

(2)反射光线,入射光线在法线两侧.(3)反射角等于入射角.

A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角.

B、在理解反射定律时,不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条,只有加上“反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧”,反射光线才能确定.

C、在反射现象中,光路是可逆的.

D、光线照射到光滑的平面上,产生镜面反射;照射到粗糙物体表面,产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时,虽然反射光线显得杂乱无章,但对每一条光线而言,都遵循反射定律.

光路的可逆性:当光线沿反射光线方向入射时,反射光线一定沿入射光线光方向反射.

3.平面镜成像:

像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像.

关于像的问题:实像是物体发出的光会聚在一起而成的像.而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的,而光沿直线传播的观念.认为逆着射来的光就可以找到物体,物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中,平面镜中的是虚像.虚像是虚的,但人视网膜上像是实在的.

平面镜成像作图法:(1)利用对称性作图.(2)利用反射定律作图.

关于平面镜成像的教学建议

在初中阶段学习时只要求利用平面镜成像的规律进行作图,现在要求学生了解根据光的反射原理作图.

①平面镜成的是虚像,像与物等大,并且相对于镜面对称、这个结论在初中阶段由实验得出,现在可以利用几何方法证明.

②加深对虚像的理解,要让学生知道虚像不是由实际光线会聚而成,而是由镜面反射后的实际光线反向延长线会聚而成的、虚像不能用光屏接到,只能用眼睛直接观察.

③平面镜成像特点:

与物等大、正立的虚像,且物与像是关于镜面对称的

注意:虚像人眼能够看到,照相机也能拍摄

④平面镜不改变光线性质:具体是指:平行光线经平面镜反射后仍为平行光线、会聚光线经平面镜反射后仍为会聚光线、发散光线经平面镜反射后仍为发散光线

⑤平面镜成像作图法:

1)反射定律法:从物点作任意两光线射向平面镜,由反射定律作其反射光线,此两条反射光线的反向延长线交点即为虚像点.

2)对称法:先标出反射面,再找物点关于镇面的对称点即像的位置、由物点任意作两条入射光线,其反射光线的反向延长线必通过像点,实际“存在”的光线或实像用实线表示,并不真实“存在”的光线即反向延长线或虚像用虚线表示,实光线方向冠以箭头.通常为了保证准确、方便,常用第二种方法.

教学设计示例

光的反射、平面镜

(-)引入新课

上一节我们学习了光的直线传播,知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,光在真空中的传播速度是3×108m/s,光在其他介质中也是沿直线传播的,只是其传播速度小于真空中光速,当光照到两种介质的交界面时,发生反射现象,光的反射现象,我们在初中也已经做过初步的学习,现在我们将进一步学习这一部分内容.

(二)教学过程

光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别,所以可以先让学生思考自学,而后教师进行讲解和分析.教师可以将主要精力放在平面镜的成像上.

学生思考:

何为光的反射?

光的反射定律内容是什么?

列举光的反射现象.

漫反射和镜面反射的区别和联系.

平面镜成像的特点和规律.

平面镜成像做图.

教师讲解:

光的反射

1、人是怎样看见周围物体的?

物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛,并在视网膜上形成清晰的像,人根据这像来识别物体.

2.光的反射定律:

(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内.

(2)反射光线,入射光线在法线两侧.(3)反射角等于入射角.

A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角,不是与界面的夹角.

B、在理解反射定律时,不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条,只有加上“反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧”,反射光线才能确定.

C、在反射现象中,光路是可逆的.

D、光线照射到光滑的平面上,产生镜面反射;照射到粗糙物体表面,产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时,虽然反射光线显得杂乱无章,但对每一条光线而言,都遵循反射定律.

光路的可逆性:当光线沿反射光线方向入射时,反射光线一定沿入射光线光方向反射.

3.平面镜成像:

像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像.

关于像的问题:实像是物体发出的光会聚在一起而成的像.而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的,而光沿直线传播的观念.认为逆着射来的光就可以找到物体,物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中,平面镜中的是虚像.虚像是虚的,但人视网膜上像是实在的.

平面镜成像作图法:(1)利用对称性作图.(2)利用反射定律作图.

探究活动

1.制作:利用光的反射现象制作一只潜望镜.

2.调查生活中有关光的反射的应用情况.

3.利用光的反射知识解释生活中的有关现象.

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