2019-2020年高中物理 第13章 光 13.3 光的干涉学案新人教版选修3-4

《2019-2020年高中物理 第13章 光 13.3 光的干涉学案新人教版选修3-4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2019-2020年高中物理第13章光13.3光的干涉学案新人教版选修3-4学习目标：1.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。2．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。3．理解相干光源和产生干涉现象的条件4.了解用双缝干涉测量光的波长的实验原理，能够利用双缝干涉实验测量单色光的波长．学习重点：光的干涉条件及双缝干涉测量光的波长的实验原理必须掌握的重要内容和规律：一、杨氏干涉实验1．1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，开始让人们认识到光具有．2．杨氏双缝干涉实验：(1)双缝干涉的装置示意图实验装置如图所

2、示，有光源、单缝、双缝和光屏．(2)单缝屏的作用：获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况．也可用激光直接照射双缝．(3)双缝屏的作用：将一束光分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光．3．光产生干涉的条件：两列光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同．杨氏双缝干涉实验是靠“一分为二”的方法获得两个相干光源的．4．干涉图样：(1)若用单色光作光源，干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹．(2)若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的．5．实验结论：证明了光是一种波．二、决定条纹间距的条件1．屏上某处出现亮、暗条纹的条件实验装置如图所示，双缝S1、S2之间的距离为d

3、，双缝到屏的距离为l，屏上的一点P到双缝的距离分别为r1和r2，路程差Δr＝r2－r1.(1)若满足路程差为波长的整数倍，即Δr＝kλ(其中k＝0,1,2,3，…)，则出现亮条纹．(2)若满足路程差为半波长的奇数倍，即Δr＝λ(其中k＝0,1,2,3，…)，则出现暗条纹．2．相邻亮条纹(暗条纹)间的距离Δx与波长λ的关系：Δx＝λ，其中l为双缝到屏的距离，d为双缝之间的距离．三、实验：用双缝干涉测量光的波长1．实验原理由公式Δx＝λ可知，在双缝干涉实验中，d是双缝间距，是已知的；只要测出双缝到屏的距离l及相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)的中心间距Δx，即可由公式λ＝Δx计算出入射

4、光的波长．而测量Δx是本实验的关键．2．实验步骤(1)按如图所示安装仪器．(2)将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮光筒的中心轴线上．(3)使光源发光，在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片，让通过后的条形光斑恰好落在双缝上，通过调节遮光筒上测量头的目镜，观察单色光的干涉条纹；撤去滤光片，观察白光的干涉条纹(彩色条纹)．(4)加装滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条纹的中心，记下此时手轮的读数，然后继续转动手轮使分划板移动，直到分划板的中心刻线对齐另一条纹中心，再次记下此时手轮读数和移过分划板中心刻线的条纹数n.(5)将两次手轮的读数相

5、减，求出n个亮条纹间的距离a，利用公式Δx＝算出条纹间距，然后利用公式λ＝Δx，求出此单色光的波长λ(d、l仪器中都已给出)．(6)换用不用颜色的滤光片，重复步骤(3)、(4)，并求出相应的波长．3．注意事项(1)单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的中心轴线上，双缝到单缝的距离应相等．(2)测双缝到屏的距离l时用毫米刻度尺多次测量取平均值．(3)测条纹间距Δx时，用测量头测出n条亮(暗)条纹间的距离a，求出相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx＝.4．实验现象：(1)用单色光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹。如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将_________

6、___；如果增大双缝与屏之间的距离，则屏上的干涉条纹的间距将____________；如果将红光改为紫光做双缝干涉实验；则屏上的干涉条纹的间距将____________。（填“变大”“变小”或“不变”）(2)白光干涉图样为，中央亮纹为，最靠近中央亮纹的亮纹是色。目标一、用双缝干涉测量光的波长例1、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示．双缝间的距离d＝3mm.(1)若测量红光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.70m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，

7、分划板前进或后退0.500mm)观察第1条亮条纹的位置如图甲所示，观察第5条亮条纹的位置如图乙所示．则可求出红光的波长λ＝________m.