学习任务单 课程基本信息 学科 物理 年级 高二 学期 秋季 课题 光的干涉 教科书 书 名：物理选择性必修第一册 学习目标 1.物理观念：清楚光的干涉定义、干涉产生条件和明暗条纹产生条件； 2.科学思维：掌握明暗条纹产生条件的相关计算； 3.科学探究：掌握光的双缝干涉实验的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理。 课前学习任务 1.认真阅读课本90页光的干涉内容。 2.收集生活中有关干涉的例子并试着解释。 3.自习并能总结出干涉的条纹的规律。 课前自主学习自测： 判断并辨析: ①光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹 ②在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生 ③在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的 ④在双缝干涉现象里，入射光波长变短,相邻两个明条纹间距将变窄 ⑤频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定 ⑥用白光作光源，在双缝前一个放红色滤光片,一个放紫色滤光片,光屏上将出现紫红色干涉条纹 ⑦进入双缝的光强度不同,光屏上仍能出现干涉条纹 ⑧用白光作光源,能观察到干涉图样,而白光是由频率不同的七种色光复合而成,故不同频率的光,也能相互干涉. 课上学习任务 【学习任务一】光的干涉现象 问题1.什么为光的干涉现象 1.光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹，某些区域相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象． 2.演示：光的双缝干涉 实验分析：双缝干涉实验，这个实验能得到干涉图样。用的是白光，得到干涉图样是明暗相间的彩色条纹。后来光源换成了单色光，得到的干涉图样更明显。所以实验多使用单色光。 【学习任务二】光的干涉条件 光的双缝干涉实验中改用不同的激光来完成实验，结果得不到干涉的条纹，得出要形成清晰稳定的干涉条纹，要选用相干光即频率相同的光，得出干涉条件要有相同频率的光。 【学习任务三】明暗相间的条纹规律 问题：为什么会形成这样明暗相间的条纹呢？ 1.明条纹区： r=nλ（n=0.1.2......） 理解并能得出明条纹的特点。 2.暗条纹区： 理解并得出暗条纹的特点。 综上所述得出，光也满足波的干涉条件，在相干光源的情况下 光程差是整倍波长的是加强点，对应的是明条纹。光程差是半波长奇数倍的是减弱点，对应的是暗条纹。注意这个中心条纹的光程差一定是零，也是波的整数倍，所以中心点的一定是明条纹。 【学习任务四】干涉条纹和光的波长之间的关系 思考：光的双缝干涉条纹特征，如条纹间距、宽度等，能反映出光的波长、频率等信息吗？ 接下来探究一下这些条纹间距的决定因素是什么呢？ 在这个实验设计图中，用几何方法推导出x的决定因素。 分析由图可以得出： 在Rt S1MS2这个直角三角形中，设∠S2S1M=θ，那这个对边就是 r=S2 M=dsinθ。 再连接PO和OP0同样可以将po和S1 M看作垂直。在Rt P1OP0这个三角形中，θ很小，所以有 。 将这两个式子连立可得 结论：对任意两个明条纹的光程差，它应该等于波长的整数倍， 变形一下任意明条纹的间距就是： 思考与讨论 不同颜色的单色光产生的干涉条纹会有什么不同？请你作出猜想。 【学习任务五】干涉条纹的应用 观察薄膜干涉的现象并分析原理 做一做：用肥皂膜做薄膜干涉实验 现象：为什么会出现这些现象呢？ 1.薄膜干涉的成因 薄膜干涉，它是由于入射光在非等厚薄膜的前表面分离，经过两个表面反射，再次相遇叠加而形成的。 2.薄膜干涉的应用 ①增透膜：分析原理并解释生活中的一些应用 ②增反膜：分析原理并解释生活中的一些应用 ③检查平面的平整度：分析原理并解释生活中的一些应用 课堂检测和训练 例1：劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图:所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从 ... ...
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