光與光合作用教學(xué)設(shè)計(jì)
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)“楊氏雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)，初步掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.物理學(xué)史：1801年，英國(guó)物理學(xué)家________成功觀察到了光的干涉現(xiàn)象。
2、演示實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)過程:讓一束單色光投射到一個(gè)有兩條狹縫的擋板上，兩狹縫相距________，兩狹縫就成了兩個(gè)光源，它們的振動(dòng)情況總是________的，兩個(gè)光源發(fā)出的光在擋板后面的空間互相________。（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在屏上得到________的條紋。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：證明光是_______。（4）現(xiàn)象解釋：出現(xiàn)明顯條紋的條件：當(dāng)兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)的距離之差等于半波長(zhǎng)的________時(shí)（即恰好等于波長(zhǎng)的________時(shí)），兩列光在這點(diǎn)相互加強(qiáng)，這里出現(xiàn)________；當(dāng)兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)的距離之差等于________時(shí)，兩列光在這點(diǎn)________，這里出暗條紋。
3、光的干涉及條件：兩列光________相同，________相同，________恒定。
4、用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篴、觀察干涉圖樣，b、_________________________。
（2）實(shí)驗(yàn)原理：a、光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為_______，單色通過單縫后相當(dāng)于線光源，經(jīng)雙縫的生穩(wěn)定的干涉圖樣，通過屏可以觀察到明暗相間的________條紋，如果用白光通過雙縫可以觀察到________條紋。b、若雙縫到屏的距離用l表示，雙縫間的距離用d表示，相鄰兩條亮紋間的距離用?x表示，則入射光的波長(zhǎng)為________，實(shí)驗(yàn)中d是已知的，測(cè)出l、?x即可計(jì)算出光的波長(zhǎng)λ。
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中
四、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生干涉的條件。
2．用干涉原理測(cè)定光的波長(zhǎng)
3．正確使用實(shí)驗(yàn)器材，完成“雙縫干涉”的實(shí)驗(yàn)操作
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)器材的擺放順序及測(cè)定光的波長(zhǎng)
五、學(xué)習(xí)過程
(一)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
探究一：實(shí)驗(yàn)中光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒的擺放順序如何？
探究二：在測(cè)定單色光的波長(zhǎng)時(shí)，怎樣用測(cè)量頭測(cè)量?jī)蓚�(gè)亮紋距離？怎樣減少測(cè)量誤差？
探究三：計(jì)算單色光的波長(zhǎng)
例、）在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖1所示，光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、②__________、③___________、④_________、⑤遮光筒、⑥__________。對(duì)于某種單色光，為增加相鄰亮紋間距，可采取__________________或______________________的方法。
（2）將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對(duì)齊，
將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖2所示。 然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋
中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖3中手輪上的示數(shù)__________mm，
求得相鄰亮紋的間距Δx為____________mm。
（3）已知雙縫間距為2×10-4m，測(cè)得雙縫到屏的距離為0.7m，則所測(cè)紅光的波長(zhǎng)為_________nm。
（二）課堂小結(jié)
(三）當(dāng)堂檢測(cè)
1．兩束光相遇時(shí)要產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件是兩束光的_________相等。
2．產(chǎn)生相干光源的方法是：將一束_______的單色光（如紅色激光）投射到兩條相距很近的平行狹縫，再由這兩個(gè)狹縫組成了兩個(gè)振動(dòng)情況____________的光源，這樣的光源就是相干光源。
3．在單色光的雙縫干涉中，最后出現(xiàn)的是____________的干涉條紋；當(dāng)屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差等于_____________時(shí)，該處出現(xiàn)亮條紋，當(dāng)屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差等于______________時(shí)，該處出現(xiàn)暗條紋。干涉條紋的間距與________________和____________________有關(guān)。
4．用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到干涉條紋。如將雙縫的間距變大，則屏上的干涉條紋的間距將_______；如果增大雙縫與屏之間的距離，則屏上的干涉條紋的間距將_______；如將紅光改為紫光做干涉實(shí)驗(yàn)；屏上干涉條紋間距將______。（填“變大”“變小”或“不變”）
5．關(guān)于雙縫干涉條紋的以下說(shuō)法中正確的是 ( )
A．用同一單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，能觀察到明暗相間的單色條紋
B．用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的明條紋距兩縫的距離之差為該色光波長(zhǎng)的整數(shù)倍
C．用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的明條紋距兩縫的距離之差一定為該色光波長(zhǎng)的奇數(shù)倍
D．用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的暗條紋距兩縫的距離之差一定是該色光半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍
課后練習(xí)與提高
6．用包含紅、綠、紫色光的復(fù)色光做干涉實(shí)驗(yàn)，干涉條紋離中心條紋最近的干涉條紋是( )
A．紫色條紋 B．綠色條紋 C．紅色條紋 D．都一樣近
7．下面有關(guān)光的干涉現(xiàn)象的描述中，正確的是 ( )
A．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，將入射光由綠光改為紫光，則條紋間隔變寬
B．白光經(jīng)肥皂膜前后表面反射后，反射光發(fā)生干涉形成彩色條紋
C．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若縫S1射入的是綠光，S2射入的是紫光，則條紋是彩色的
D．光的干涉現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性
8．關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，若用白光作光源照射雙縫，以下說(shuō)法正確的是 ( )
A．屏上會(huì)出現(xiàn)彩色干涉條紋，因?yàn)榘坠馐怯刹ㄩL(zhǎng)不同的各種顏色的光組成的
B．當(dāng)把雙縫中的一條縫用不透光的板遮住時(shí)，屏上將出現(xiàn)寬度不同、中間是白色條紋的彩色衍射條紋 C．將兩個(gè)縫分別用黃色濾光片和藍(lán)色濾光片遮住時(shí)，屏上有亮光，但一定不是干涉條紋 D．將兩個(gè)縫分別用黃色濾光片和藍(lán)色濾光片遮住時(shí)，屏上無(wú)亮光
9．在雙縫干涉中，用白光入射雙縫時(shí)，在光屏上可觀察到彩色條紋，若把雙縫分別用紅色濾光片（只能通過紅光）和藍(lán)色濾光片（只能通過藍(lán)光）擋住，則在光屏上可以觀察到( )
A．紅色和藍(lán)色兩套干涉條紋的疊加 B．紫色干涉條紋（紅色和藍(lán)色疊加為紫色）
C．屏上兩種色光疊加，但不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋
D．屏上的上半部分為紅色光，下半部分為藍(lán)色光，不發(fā)生光的疊加
10．把一個(gè)具有球面的平凸透鏡平放在平行透明玻璃板上(如圖)。現(xiàn)用單色光垂直于平面照射，在裝置的上方向下觀察，可以看到干涉條紋，則 ( )
A．兩束干涉光是a、b面反射形成的 B．干涉條紋是中央疏邊緣密的同心圓
C．兩束干涉光是b、c面反射形成的 D．干涉條紋中是中央密邊緣疏的同心圓
11．劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1所示．將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，
在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜．當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖2所示。干涉條紋有如下特點(diǎn)：(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定。現(xiàn)若在圖(1)裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后。則條紋 ( )
A．變疏 B．變密
C．不變 D．消失
例題（1）濾光片，單縫，雙縫，光屏，減小雙縫間距，增大雙縫到光屏的距離（2）2.320，13.870 （3）3970
當(dāng)堂檢測(cè)答案：
1頻率 2、平行，完全相同 3、明暗相間，波長(zhǎng)的整數(shù)倍，半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，光的波長(zhǎng)，雙縫間距，雙縫到光屏的距離 4、變小，變大，變小 5、ABD
課下練習(xí)答案：
6、A 7、BD 8、ABC 9、C 10、BC 11、A
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