金牌教练 助力一生
学 科 教 师 辅 导 教 案
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教育是对知识与道德的忠诚！
中小学1对1课外辅导专家
优学教育学科教师辅导教案
讲义编号 lch--zy003 学员编号： lch--zy 年 级：高三 课时数：1 学员姓名： 张雁 辅导科目： 物理 学科教师：李晨辉 课 题 授课日期及时段 教学目的 光的干涉和衍射 2013---03---- 1.光现象的结论 2.掌握光的干涉和衍射相关知识点 教学内容 一.光学中的一个现象一串结论 色散现象 n v λ(波动性) 红 小 大 大 (明黄 显) 紫 大 小 小 (不明显) 结论：(1)折射率n、； (2)全反射的临界角C； (3)同一介质中的传播速率v； (4)在平行玻璃块的侧移△x (5)光的频率γ,频率大,粒子性明显.； (6)光子的能量E=hγ则光子的能量越大。越容易产生光电效应现象 (7)在真空中光的波长λ,波长大波动性显著； (8)在相同的情况下，双缝干涉条纹间距x越来越窄 (9)在相同的情况下，衍射现象越来越不明显 例1.（2011年高考·全国大纲版理综卷）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（ ） 衍射 C临 干涉间距 容易 小 大 难 大 小 γ (粒子性) 小 (不明显) 大 (明显) E光子 小 大 2 教育是对知识与道德的忠诚！
太阳光 中小学1对1课外辅导专家 a b c d A．紫光、黄光、蓝光和红光 B．紫光、蓝光、黄光和红光 C．红光、蓝光、黄光和紫光 D．红光、黄光、蓝光和紫光 例2.（2011年高考·福建理综卷）如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是 P O B A C Q A．减弱，紫光 B．减弱，红光 C．增强，紫光 D．增强,红光 例3（2011年高考·全国卷新课标版）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银（图中粗线），O表示半圆截面的圆心。一束光线在横截面内从M点的入射角为30o，∠MOA=60o，∠NOB=30o。求 M N A O B （1）光线在M点的折射角；（2）透明物体的折射率。 1．双缝干涉 （1）两列光波在空间相遇时发生叠加，在某些区域总加强，在另外一些区域总减弱，从而出现亮暗相间的条纹的现象叫光的干涉现象。 （2）产生干涉的条件 两个振动情况总是相同的波源叫相干波源，只有相干波源发出的光互相叠加，才能产生干涉现象，在3
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中小学1对1课外辅导专家 屏上出现稳定的亮暗相间的条纹。 （3）双缝干涉实验规律 ①双缝干涉实验中，光屏上某点到相干光源、 若光程差是波长λ的整倍数，即的路程之差为光程差，记为。 是半（n=0，1，2，3?）P点将出现亮条纹；若光程差波长的奇数倍 ②屏上和双缝、（n=0，1，2，3?），P点将出现暗条纹。 距离相等的点，若用单色光实验该点是亮条纹（中央条纹），若用白光实验该点是白色的亮条纹。 ③若用单色光实验，在屏上得到明暗相间的条纹；若用白光实验，中央是白色条纹，两侧是彩色条纹。 ④屏上明暗条纹之间的距离总是相等的，其距离大小的波长λ有关，即。在和d不变的情况下，与双缝之间距离d。双缝到屏的距离及光和波长λ成正比，应用该式可测光波的波长λ。 最大，紫光干涉条纹间距最小，故可⑤用同一实验装置做干涉实验，红光干涉条纹的间距知大于小于。 实验步骤 1．安装仪器 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图2所示． [来源:学*科*网] 图2 (2)接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光．调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏． (3)安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝相互平行． 2．观察与记录 (1)调整单缝与双缝间距为几厘米时，观察白光的干涉条纹． (2)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹． (3)调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a2，4 教育是对知识与道德的忠诚！
中小学1对1课外辅导专家 |a1－a2|则相邻两条纹间的距离Δx＝. n－1(4)换用不同的滤光片，测量其他色光的波长． 3．数据处理 用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式λ＝Δx计算波长．重复测量、计算，求出波长的平均值． 五、误差分析 测定单色光的波长，其误差主要由测量引起，条纹间距Δx测量不准，或双缝到屏的距离测不准都会引起误差，但都属于偶然误差，可采用多次测量取平均值的方法来减小误差． 六、注意事项 1．调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮． 2．放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上． 3．调节测量头时，应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐，记清此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条纹间的距离． 4．不要直接测Δx，要测多个亮条纹的间距再计算得Δx，这样可以减小误差． 5．白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层． 2．薄膜干涉 （1）薄膜干涉的成因： 由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加而成，劈形薄膜干涉可产生平行相间的条纹。 （2）薄膜干涉的应用 ①增透膜：透镜和棱镜表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波长的。 dl ②检查平整程度：待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜，用单色光进行照射，入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波，形成干涉条纹，待检平面若是平的，空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上，干涉条纹是平行的；反之，干涉条纹有弯曲现象。 3．光的衍射 （1）光的衍射现象 光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射。 （2）光发生明显衍射现象的条件 当孔或障碍物的尺寸比光波波长小，或者跟波长差不多时，光才能发生明显的衍射现象。 （3）衍射图样 5
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