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1、5.1光的干涉唐學建本節(jié)目標知識目標:1、能說出光的干涉現(xiàn)象,認識干涉條紋.2、會判斷雙縫干涉中明暗條紋出現(xiàn)的位置,理解其產生的原因.3、知道條紋間距與波長的關系.4、了解相干光源,知道一些獲得相干光源的方法.能力目標:養(yǎng)成自主學習的能力以及對問題的分析、推理能力.機械波的干涉兩列波的頻率相同光是波嗎?干涉現(xiàn)象:干涉必要條件:有的地方振動加強,有的地方振動減弱;且振動加強的地方與振動減弱的地方相間隔出現(xiàn)干涉現(xiàn)象是波所特有的現(xiàn)象同步調的振源干涉什么地方加強,什么地方減弱?觀察現(xiàn)象(一)托馬斯·楊和他的實驗(二)我們的嘗試(三)雙縫干涉實驗的過程英國醫(yī)生和物理學家。對物理學的貢獻,除了提出“能
2、”的概念(1807年)和楊氏彈性系數(shù)之外,最大的成就就是1801提出光的干涉理論。(一)托馬斯·楊和他的實驗(二)光的干涉過程激光束雙縫屏分析條紋得到干涉條紋結論:光是一種波S1S2(一)分析條紋特征(二)判斷明暗條紋出現(xiàn)的位置(三)波長對條紋間距的影響分析條紋(一)分析條紋特征△X△X條紋間距等間距的,明暗相間的條紋測量S1S2PP0△sPS2-PS1=△s光程差同步調同頻率的光源S1、S2問:△s取何值出現(xiàn)明條紋,△s取何值出現(xiàn)暗條紋。(二)判斷明暗條紋出現(xiàn)的位置說明:亮條紋亮條紋λ探究2:出現(xiàn)明暗相間條紋的條件S1S2暗條紋λ/2探究2:出現(xiàn)明暗相間條紋的條件S1S2結論0211
3、2△sP2.波長對條紋間距有影響嗎?1.P從中央向上逐漸移動,△s如何變化?1.當光程差△s=±2n(n=0.1.2.3……)即半波長的偶數(shù)倍時該處出現(xiàn)明條紋.2.中央處為明條紋(為什么?)3.當光程差△s=±(2n+1)(n=0.1.2.3……)即半個波長的奇數(shù)倍時,該處出現(xiàn)暗條紋.思考屏△X隨波長λ的增大而增大(三)波長對條紋間距的影響△X△X條紋間距實驗證明獲得相干光源相干光源:發(fā)出的光能夠產生干涉現(xiàn)象的兩個光源相干光源(1)頻率相同各自獨立的光源發(fā)出的光不能產生干涉途徑激光普通光S1S2S1S2S條件:(2)相位差恒定課堂練習例題:1.用兩個紅燈照射白墻,在墻上會看到()A明暗
4、相間的條紋B彩色條紋C一片紅光D晃動的條紋C對相干光源的考察2.在雙縫干涉實驗中,雙縫到光屏上P點的距離之差△s=0.6μm;若分別用頻率為f1=5.0×1014Hz和頻率為f2=7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫隙,則P點出現(xiàn)條紋的情況是以下哪種()A.用頻率f1的單色光照射時,P點出現(xiàn)明條紋B.用頻率f2的單色光照射時,P點出現(xiàn)明條紋C.用頻率f1的單色光照射時,P點出現(xiàn)暗條紋D.用頻率f2的單色光照射時,P點出現(xiàn)暗條紋AD例題:此題考察公式的應用【解析】根據波的疊加的規(guī)律,P點出現(xiàn)條紋的情況決定于光程差△s與波長的關系.由c=?f,可知兩種單色光的波長:?1=c/f1=0.6?
5、m;?2=c/f2=0.4?m,與△s相比較得:△s=?1=3?2/2,則用f1光照射時,P點出現(xiàn)亮條紋,用f2光照射時,P點出現(xiàn)暗條紋。綜上所述答案為:AD.練習:1.前面用單色光做雙縫實驗,得到明暗相間的單色條紋,若讓白光先通過單縫,在通過雙縫,將得到什么樣的條紋?(已知白光是由頻率不同的多種色光組成的)彩色條紋,中央為白色條紋C2.如圖所示,用單色光做雙縫干涉實驗,P處為第二亮條紋,改用頻率較高的單色光重做實驗,其他條件不變時,則第二亮條紋的位置()A仍在P處B在P點的上方C在P點的下方D將不存在亮條紋練習:02112P1、觀察光的干涉現(xiàn)象,認識干涉條紋等間距的,明暗相間的條紋課堂小
6、結2、判斷雙縫干涉中明暗條紋出現(xiàn)的位置光程差為半波長的偶數(shù)倍的地方出現(xiàn)明條紋光程差為半波長的奇數(shù)倍的地方出現(xiàn)暗條紋4、獲得相干光源的方法:兩個途徑3、干涉條紋間距與波長的關系△X隨波長λ的增大而增大作業(yè):1、完成課后練習與評價的習題2、閱讀發(fā)展空間的拓展知識