2019-2020年高三物理 第二十章 光的波動(dòng)性 一、光的干涉(第一課時(shí)).doc
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2019-2020年高三物理 第二十章 光的波動(dòng)性 一、光的干涉(第一課時(shí)) ●本節(jié)教材分析 光的干涉屬于近代物理知識(shí),本節(jié)的一些觀點(diǎn)和方法是學(xué)生進(jìn)一步探究光的本性的基礎(chǔ),是本章的重點(diǎn)內(nèi)容之一.在學(xué)生已有的機(jī)械波的疊加和干涉的知識(shí)基礎(chǔ)上分析了光波的干涉圖象的形成過(guò)程.在此基礎(chǔ)上,探索了薄膜干涉現(xiàn)象以及應(yīng)用,理論聯(lián)系實(shí)際,注重學(xué)生探究能力的培養(yǎng),提高了學(xué)生分析應(yīng)用物理知識(shí)的能力. 教材考慮到學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和接受水平,教材提出相干光的概念,介紹但沒(méi)有推導(dǎo)相鄰兩條亮紋(或暗紋)的間距公式,降低了教材難度,教學(xué)中應(yīng)結(jié)合學(xué)生的水平靈活把握,有條件的可適當(dāng)引伸拓展. ●教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)目標(biāo) 1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象,知道從光的干涉現(xiàn)象說(shuō)明光是一種波. 2.掌握光的雙縫干涉現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的,何處出現(xiàn)亮條紋,何處出現(xiàn)暗條紋. 3.掌握明條紋(或暗條紋)間距的計(jì)算公式及推導(dǎo)過(guò)程. 4.知道不同色光的頻率不同,掌握波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系. 5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)初步認(rèn)識(shí)薄膜干涉現(xiàn)象,了解其應(yīng)用. 二、能力目標(biāo) 1.通過(guò)了解楊氏把一個(gè)點(diǎn)光源發(fā)出的一束光分成兩束,理解相干光源的設(shè)計(jì)思想. 2.通過(guò)根據(jù)波動(dòng)理論分析單色光雙縫干涉,培養(yǎng)學(xué)生比較推理,探究知識(shí)的能力. 3.在認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)抽象思維能力的培養(yǎng). 三、德育目標(biāo) 通過(guò)對(duì)光的本性的初步認(rèn)識(shí),建立辯證唯物主義的世界觀. ●教學(xué)重點(diǎn) 雙縫干涉圖象的形成實(shí)驗(yàn)及分析 ●教學(xué)難點(diǎn) 1.亮紋(或暗紋)位置的確定. 2.亮紋(或暗紋)間距公式的推導(dǎo). ●教學(xué)方法 通過(guò)機(jī)械波干涉現(xiàn)象的復(fù)習(xí),過(guò)渡到光波的疊加,進(jìn)而提出問(wèn)題,引發(fā)思考,在實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上通過(guò)探究現(xiàn)象成因,總結(jié)規(guī)律,完成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),最后通過(guò)對(duì)薄膜干涉成因的分析達(dá)到拓展應(yīng)用,提高能力的目的. ●教學(xué)用具 JGQ型氦氖激光器一臺(tái),雙縫干涉儀25臺(tái),多媒體電腦及投影裝置,多媒體課件(圖20—1~20—13靜態(tài)圖片及Flash動(dòng)畫),酒精燈一盞,金屬圈一個(gè),大燒杯一個(gè),適量肥皂液(或洗衣粉液),少量食鹽,牛頓環(huán),凸透鏡(為取得理想實(shí)驗(yàn)效果,本節(jié)課在光學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行). ●課時(shí)安排 1課時(shí) ●教學(xué)過(guò)程 一、引入新課 復(fù)習(xí)機(jī)械波的干涉 [復(fù)習(xí)提問(wèn),誘導(dǎo)猜想] [多媒體投影靜態(tài)圖片 20—1] 圖20—1 [師]大家對(duì)這幅圖還有印象嗎? [生]有,波的干涉示意圖. [投影問(wèn)題] [師]請(qǐng)大家回憶思考下列問(wèn)題 圖20—1中,S1、S2是兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的波源,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,a、b、c、d、e中哪些點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)?哪些點(diǎn)振動(dòng)減弱? 學(xué)生回答結(jié)果不出所料,大部分同學(xué)能答出a、c兩點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),d、e兩點(diǎn)振動(dòng)減弱,而對(duì)于b點(diǎn)則出現(xiàn)了爭(zhēng)議.一種認(rèn)為b點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),另一種則認(rèn)為b點(diǎn)是由加強(qiáng)到減弱的過(guò)渡狀態(tài). [師]b點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)和減弱由什么來(lái)決定呢?只有弄清這一點(diǎn)才能解決兩派同學(xué)的爭(zhēng)端. (有學(xué)生低語(yǔ),“路程差”) [師]好!剛才這位同學(xué)說(shuō)到了關(guān)鍵,那么就請(qǐng)你來(lái)分析一下b點(diǎn)與S1、S2兩點(diǎn)的路程差. [生]由圖可以看出OO′是S1、S2連線的中垂線,所以b到S1、S2的路程差為零. [師]那么b點(diǎn)應(yīng)為振動(dòng)——(學(xué)生一起回答):加強(qiáng)點(diǎn). (教師總結(jié)機(jī)械波干涉的規(guī)律,突出強(qiáng)調(diào)兩列波的振動(dòng)情況總是完全相同.) [師]光的波動(dòng)理論認(rèn)為,光具有波動(dòng)性.那么如果兩列振動(dòng)情況總是相同的光疊加,也應(yīng)該出現(xiàn)振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域,并且出現(xiàn)振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔的現(xiàn)象.那么這種干涉是一個(gè)什么圖樣呢?大家猜猜. [生]應(yīng)是明暗相間的圖樣. [師]猜想合理.那么有同學(xué)看到過(guò)這一現(xiàn)象嗎? (學(xué)生一片沉默,表示沒(méi)有人看到過(guò)) [師]看來(lái)大家沒(méi)有見(jiàn)過(guò).是什么原因呢? [生1]可能是日常生活中找不到兩個(gè)振動(dòng)情況總相同的光源. [生2]可能是我們看見(jiàn)了但不知道是光的干涉現(xiàn)象. [師]兩位同學(xué)分析得非常好,也許是沒(méi)有干涉的條件,也許是相逢未必曾相識(shí).大家看他們倆誰(shuí)分析得對(duì)呢? [生]我覺(jué)得生1說(shuō)的不成立,這樣的光源很多,像我們教室里的日光燈,我覺(jué)得它們完全相同. [師]好.我們可以現(xiàn)場(chǎng)來(lái)試試. (先打開(kāi)一盞日光燈,再打開(kāi)另一盞對(duì)稱位置的日光燈) [師]請(qǐng)大家認(rèn)真找一找,墻上、地上、天花板上,有沒(méi)有出現(xiàn)明暗相間的干涉現(xiàn)象? (大家積極尋找,沒(méi)有發(fā)現(xiàn),思維活躍,議論紛紛) [師]看來(lái)兩個(gè)看似相同的日光燈或白熾燈光源并不是“振動(dòng)情況總相同的光源”. [投影圖20—2] 圖20—2 [師]1801年,英國(guó)物理學(xué)家托馬斯楊想出了一個(gè)巧妙的辦法,把一個(gè)點(diǎn)光源分成兩束,從而找到了“兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的光源”,成功地觀察到了干涉條紋,為光的波動(dòng)說(shuō)提供了有力的證據(jù),推動(dòng)了人們對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí).下面我們就來(lái)重做這一著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn). [板書]光的干涉 二、新課教學(xué) (一)雙縫干涉實(shí)驗(yàn) [動(dòng)手實(shí)驗(yàn),觀察描述] 介紹圖20—2楊氏實(shí)驗(yàn)裝置 (出于時(shí)間和觀察效果考慮,不在課堂上做這一實(shí)驗(yàn)) 介紹側(cè)重于單孔的作用,是獲得來(lái)自同一光源的一束光波,雙孔的作用是將同一束光波分成兩束“振動(dòng)情況總是相同的光束”.因?yàn)閮煽紫嗑?.08 mm左右,很近,且與單孔屏上的孔距離相等,所以單孔的光會(huì)同時(shí)到達(dá)這兩個(gè)孔,這兩個(gè)孔將同一列光一分為二,因而兩個(gè)小孔成了“兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的新波源,它們?cè)谄辽席B加,就會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋”. 用氦氖激光器演示雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)學(xué)生用雙縫干涉儀觀察光的干涉現(xiàn)象. (從安全和節(jié)約時(shí)間考慮,實(shí)驗(yàn)裝置在課前按課本P101圖實(shí)—2調(diào)好,教師介紹裝置做法后學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)) 指出用狹縫代替小孔可使干涉圖樣清晰明亮. (學(xué)生實(shí)驗(yàn)認(rèn)真有序,效果良好) [師]請(qǐng)同學(xué)們把觀察到的現(xiàn)象與我們課本第1頁(yè)彩圖2的圖樣進(jìn)行比照,看哪位同學(xué)能表達(dá)出干涉條紋的特征. (學(xué)生表達(dá)出以下幾種情況:等距,明暗差不多;亮紋與亮紋寬度以及暗紋與暗紋寬度相同,但明紋與暗紋寬度不一定相同.) (二)干涉條紋的成因 [比較推理,探究分析] [師]通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們現(xiàn)在知道,光具有波動(dòng)性.現(xiàn)在我們是不是可以根據(jù)機(jī)械波的干涉理論來(lái)認(rèn)真探究一下實(shí)驗(yàn)中的明暗條紋是如何形成的呢? [投影圖20—3] 圖20—3 圖20—3中,P點(diǎn)距S1、S2距離相等,路程差Δr=S1P-S2P=0應(yīng)出現(xiàn)亮紋,(中央明紋) [演示動(dòng)畫]圖20—3中S1、S2發(fā)出的正弦波形在P點(diǎn)相遇疊加,P點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)(圖20—4) 圖20—4 鑒于上述動(dòng)畫的表述角度和效果,教師在此基礎(chǔ)上再播放動(dòng)畫,圖20—5所示振動(dòng)情況示意圖,使學(xué)生進(jìn)一步明確.不管波處于哪種初態(tài),P點(diǎn)的振動(dòng)總是波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇,振幅A總為A1、A2之和,即P點(diǎn)總是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),應(yīng)出現(xiàn)亮紋. 圖20—5 [師]那么其他點(diǎn)情況如何呢? [投影圖20—6] 圖20—6 P1點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)什么樣的條紋? [生]亮紋. [師]為什么? [生]因?yàn)槁烦滩顬棣?,是半波長(zhǎng)的2倍. [板書]Δr1=|S1P1-S2P1|=λ=2 [師]我們可以從圖上動(dòng)畫看一下,[演示圖20—7]在這里大家看到,屏上P1點(diǎn)的上方還可以找到Δr2=|S1P2-S2P2|=2λ的P2點(diǎn), Δr3=|S1P3-S2P3|=3λ的P3點(diǎn), Δrn=|S1Pn-S2Pn|=nλ的Pn點(diǎn),它們對(duì)應(yīng)產(chǎn)生第2、3、4…條明條紋,還有明條紋的地方嗎? 圖20—7 [生]在P點(diǎn)下方,與P1、P2等關(guān)于P對(duì)稱的點(diǎn)也應(yīng)是明條紋. [師]好.我們可以總結(jié)為:Δr=2nn=0、1、2…時(shí),出現(xiàn)明紋. [板書] [投影圖20—8]那么S1、S2發(fā)出的光在Q1點(diǎn)疊加又該如何呢? 圖20—8圖20—8 [演示動(dòng)畫20—9]我們先來(lái)看一下,動(dòng)畫顯示,在Q1點(diǎn)振動(dòng)減弱. 圖20—9 [師]在Q1點(diǎn)是波峰與波峰相遇還是波峰與波谷相遇??jī)烧駝?dòng)步調(diào)如何? [生]是波峰與波谷相遇,振動(dòng)步調(diào)剛好相反. (教師啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步分析這點(diǎn)合振幅情況,以及Q1點(diǎn)與P、P1的相對(duì)位置.) [師]哪位同學(xué)能總結(jié)一下Q1點(diǎn)的特征. [生]Q1點(diǎn)位置在P、P1間,它與兩波源路程差|S1Q1-S2Q1|=.該點(diǎn)出現(xiàn)暗紋. [師]非常好!大家看像Q1這樣的點(diǎn)還有嗎? [生]有. (全體學(xué)生此時(shí)已能一起總結(jié)出Q2、Q3…等的位置) [教師總結(jié)]Δr=|S1Q2-S2Q2|=λ,λ…處,在P1P2、P2P3、…等明紋之間有第2條暗紋Q2、第3條暗紋Q3… [師]哪位同學(xué)能用上面的方法寫個(gè)通式,歸納一下. [生]當(dāng)Δr=(2n+1) ,n=0、1、2…時(shí),出現(xiàn)暗紋. [教師板書] [投影圖20—10] 圖20—10 [師]綜合前面分析,我們可以畫出右面圖示的雙縫干涉結(jié)果. 同時(shí)介紹一下相干光源,強(qiáng)調(diào)干涉條件. [師]看來(lái)大家掌握得不錯(cuò),下面我們可以討論一些更復(fù)雜的問(wèn)題. (三)條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系[深入觀察 量化分析] 指導(dǎo)學(xué)生分別用紅色、紫色濾色片遮住雙縫,觀察線狀白熾燈的干涉條紋(課本P101圖實(shí)—2),比較兩種色光干涉條紋寬度,與課本第1頁(yè)彩圖2對(duì)照,得出結(jié)論:紅光干涉條紋間距大于紫光干涉條紋間距.(注意其他條件相同,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)) [師]我們知道,不同色光的波長(zhǎng)是不同的,那么干涉條紋間距的關(guān)系也就反映了不同色光的波長(zhǎng)關(guān)系,干涉條紋間距和波長(zhǎng)之間又有怎樣的關(guān)系呢?同學(xué)們發(fā)揮數(shù)學(xué)方面的聰明才智,我們一起來(lái)尋找它們之間量的關(guān)系.(板書) [投影圖20—11及下列說(shuō)明] 圖20—11 設(shè)兩縫S1、S2間距離為d,它們所在平面到屏面的距離為l,且ld,O是S1S2的中垂線與屏的交點(diǎn),O到S1、S2距離相等. 推導(dǎo):(教師板演,學(xué)生表達(dá)) 由圖可知S1P=r1 [師]r1與x間關(guān)系如何? [生]r12=l2+(x-)2 [師]r2呢? [生]r22=l2+(x+)2 [師]路程差|r1-r2|呢?(大部分學(xué)生沉默,因?yàn)閮筛街畈荒苓M(jìn)行深入運(yùn)算) [師]我們可不可以試試平方差? r22-r12=(r2-r1)(r2+r1)=2dx 由于ld,且lx,所以r1+r2≈2l,這樣就好辦了,r2-r1=Δr=x [師]請(qǐng)大家別忘了我們的任務(wù)是尋找Δx與λ的關(guān)系.Δr與波長(zhǎng)有聯(lián)系嗎? [生]有. [師]好,當(dāng)Δr=2nn=0、1、2…時(shí),出現(xiàn)亮紋. 即x=2n時(shí)出現(xiàn)亮紋,或?qū)懗蓌= 第n條和第(n-1)條亮紋間距離Δx為多少呢? [生]Δx=xn-xn-1 =[n-(n-1)] [師]也就是Δx=λ 我們成功了!大家能用語(yǔ)言表述一下條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系嗎? [生]成正比. [師]對(duì),不過(guò)大家別忘了這里l、d要一定.暗紋間距大家說(shuō)怎么算? [生]一樣. [師]結(jié)果如何? [生]一樣. [師]根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及推導(dǎo)大家能判斷紅光和紫光哪一個(gè)波長(zhǎng)長(zhǎng)嗎? [生]能.紅光. [師]大家能猜一猜用白光干涉會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象嗎? [生](默然) [師]好,不清楚,我們不妨實(shí)驗(yàn)一下. 引導(dǎo)學(xué)生觀察白光干涉(抽去濾色片,直接觀察) [師]哪位同學(xué)能為大家歸納一下觀察到的現(xiàn)象. [生] (1)彩色條紋(師提示明暗相間) (2)中央為白條紋 (3)中央條紋兩側(cè)彩色條紋對(duì)稱排列 (4)每條彩紋中紅光總在外邊緣,紫光在內(nèi)緣. [師]歸納得很全面,大家能解釋嗎? (學(xué)生積極討論,氣氛熱烈,從討論中基本能掌握了原因) [生]不同色光波長(zhǎng)不同,條紋寬度不同,紅光條紋最寬;紫光條紋最窄,所以出現(xiàn)上面現(xiàn)象. [師]解釋得好.大家還記得機(jī)械波波長(zhǎng)、波速、頻率三者之間的關(guān)系嗎? [生]記得.v=λf. [師]對(duì),光波也有這樣的關(guān)系,不過(guò)各種色光在真空中的波速是相同的,我們用c表示,那么有: [板書]c=λf [師]請(qǐng)大家比較一下七種色光的頻率關(guān)系. [生]紅光頻率最小,紫光頻率最大. [師]對(duì),大家看P27的表. (教師介紹波長(zhǎng),頻率范圍,強(qiáng)調(diào)單位,引導(dǎo)學(xué)生閱讀討論表右側(cè)的紅字) (四)薄膜干涉[拓展應(yīng)用提高能力] [師]大家通過(guò)前面的學(xué)習(xí),現(xiàn)在我們來(lái)探究另一個(gè)問(wèn)題,是不是只有兩個(gè)雙縫射出的相干光才能發(fā)生干涉呢? [生]不一定,關(guān)鍵要看路程差. [師]好,我們?cè)賮?lái)看一個(gè)干涉的實(shí)驗(yàn):薄膜干涉[板書] 教師演示:點(diǎn)燃酒精燈,在火焰中灑些氯化鈉,使火焰發(fā)生黃光.把圓環(huán)豎直地插入肥皂溶液中,慢慢向上提起形成薄膜,豎直放好,將大燒杯罩住圓環(huán),減小蒸發(fā),以延長(zhǎng)演示時(shí)間,便于全體觀察.將酒精燈移到膜前,調(diào)整好位置,在酒精燈同側(cè)觀察到肥皂膜上呈現(xiàn)明暗相間的干涉條紋. [師]怎樣解釋這一現(xiàn)象呢?請(qǐng)大家思考下面幾個(gè)問(wèn)題: [投影圖20—12及以下問(wèn)題] 圖20—12 ①肥皂膜有幾個(gè)面可以反射燈焰的光? ②這些面反射回來(lái)的光有沒(méi)有路程差,如有,它們有什么特點(diǎn)? ③這些反射光是不是相干光? [生1]膜前后兩表面均可反射光. [生2]因?yàn)榉试砟ず穸炔煌圆煌恢锰幍姆瓷涔饴烦滩畈煌?,有的地方可能是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,有的地方可能是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍. [生3]兩表面的反射光線來(lái)源于同一光線,振動(dòng)情況一定相同,是相干光. [師]三位同學(xué)回答得非常好,大家能弄清薄膜干涉的原因嗎? [生]能. [師]好,請(qǐng)大家把自己的想法與課本P27最后一段的分析比較一下. (學(xué)生閱讀、理解.教師準(zhǔn)備演示牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)) [師]大家分析得很好,我再加一個(gè)實(shí)驗(yàn),獎(jiǎng)勵(lì)大家. (演示牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn),直接投影在白色墻上,墻上出現(xiàn)了牛頓環(huán)反射光干涉形成的一組明暗相間的同心圓,將屏移到環(huán)的另一側(cè),這里可將裝置調(diào)整,同樣可以觀察到與反射干涉條紋互補(bǔ)的一組同心明暗相間的圓環(huán)) [師]感興趣的同學(xué)課后抽時(shí)間自己來(lái)實(shí)驗(yàn),深入研究它,同學(xué)們也能給我找點(diǎn)例子嗎? (學(xué)生討論,思考) [生]水面上的油膜好像也能反射光線,形成明暗相間的條紋. [師]好,同學(xué)們課后去認(rèn)真觀察一下,看來(lái)干涉現(xiàn)象在我們生活中是見(jiàn)過(guò)的,我們真是“視而不見(jiàn)”,“相逢未必曾相識(shí)”,生活中有許多現(xiàn)象,看似很普通尋常,卻常常蘊(yùn)含著很深的科學(xué)道理,同學(xué)們要多觀察、多思考、多探究. [師]課本P28給大家介紹了一個(gè)干涉現(xiàn)象在技術(shù)上的應(yīng)用實(shí)例,我們一起來(lái)看看. [投影圖20—13引導(dǎo)學(xué)生分析] 圖20—13 [師]有興趣的同學(xué)可以在我們所掌握的知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行更進(jìn)一步的探究.我這里為大家提供兩個(gè)課題,大家可以到圖書館或上網(wǎng)查閱相關(guān)資料,然后確立課題進(jìn)行研究. 1.照相機(jī)、攝像機(jī)的鏡頭大多是淡紫色的,為什么? 2.全息照相是怎么回事? 三、小結(jié) [歸納總結(jié),擷取精華] [多媒體投影] 四、布置作業(yè) 1.課本P28.1,2,3 2.探究性學(xué)習(xí):從兩個(gè)課題中選擇一個(gè)或自選相關(guān)課題進(jìn)行探究. 五、板書設(shè)計(jì) 光的干涉 一、雙縫干涉 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:明暗相間的彩色條紋 條紋特征:清晰、等間距、明暗相間 分析:Δr=2nn=0、1、2、3…明紋 Δr=(2n+1) n=0、1、2、3…暗紋 條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系:(板演內(nèi)容擦去) Δx=λ 結(jié)論:光具有波動(dòng)性 c=λf 實(shí)驗(yàn):薄膜干涉 應(yīng)用:檢查平面平整程度 六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì) 1.在做楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),把其中一縫擋住,則 A.干涉條紋與原來(lái)一樣,只是亮度減半 B.在屏上出現(xiàn)一條與縫一樣寬的亮條紋 C.屏上模糊一片 D.出現(xiàn)和原來(lái)不一樣的明暗相間條紋,但不是干涉條紋 2.在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),用普通的白光做光源,若在雙縫處把一縫用紅色玻璃擋住,另一縫用綠色玻璃擋住,則屏上會(huì)出現(xiàn) A.紅色干涉條紋 B.綠色干涉條紋 C.紅綠相間的干涉條紋 D.無(wú)干涉條紋,但有亮光 3.圖20—14是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置,檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個(gè)表面的反射光疊加而成的 圖20—14 A.a的上表面,b的下表面 B.a的上表面,b的上表面 C.a的下表面,b的上表面 D.a的下表面,b的下表面 4.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,保持雙縫到屏的距離不變,調(diào)節(jié)雙縫間距離,當(dāng)距離增大時(shí),干涉條紋距離將變________,當(dāng)距離減小時(shí),干涉條紋間距將變________. 5.用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得雙縫間距離為0.4 mm,雙縫到屏的距離為1 m,干涉條紋間距為1.5 mm,求所用光波的波長(zhǎng). 6.用波長(zhǎng)為4000埃的光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),A點(diǎn)到狹縫S1、S2的路程差為1.810-6 m,則A點(diǎn)是出現(xiàn)明條紋還是暗條紋? 7.光纖通信是70年代以后發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù),世界上許多國(guó)家都在積極研究和發(fā)展這種技術(shù).發(fā)射導(dǎo)彈時(shí),可在導(dǎo)彈后面連一根細(xì)如蛛絲的光纖,就像放風(fēng)箏一樣,這種纖細(xì)的光纖在導(dǎo)彈和發(fā)射裝置之間,起著雙向傳輸信號(hào)的作用,光纖制導(dǎo)的下行光信號(hào)是鎵鋁砷激光器發(fā)出的在纖芯中波長(zhǎng)為0.85 μm的單色光.而上行光信號(hào)是銦鎵砷磷發(fā)光二極管發(fā)射的在纖芯中波長(zhǎng)為1.06 μm的單色光,這樣操縱系統(tǒng)通過(guò)這根光纖向?qū)棸l(fā)出控制指令,導(dǎo)彈就如同長(zhǎng)“眼睛”一樣盯住目標(biāo).根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題: (1)在光纖制導(dǎo)中,上行光信號(hào)在真空中波長(zhǎng)是多少? (2)為什么上行光信號(hào)和下行光信號(hào)要采用兩種不同頻率的光?(已知光纖纖芯的折射率為1.47) 參考答案:1.D 2.D 3.C 4.小,大5.610-8 m 6.暗條紋 7.(1)157 μm,(2)如果上行光信號(hào)和下行光信號(hào)頻率相同,會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象.相互間產(chǎn)生干擾.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019-2020年高三物理 第二十章 光的波動(dòng)性 一、光的干涉第一課時(shí) 2019 2020 年高 物理 第二十 波動(dòng)性 干涉 第一 課時(shí)
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