光的干涉教學設計

光的干涉--

（－）引入新課

　　通過機械波的干涉和衍射現象產生的條件和現象引入光的干涉和衍射

（二）教學過程（需要重點強調的主要知識點）

　　1、實現新舊知識遷移是掌握雙縫干涉的關鍵

　　干涉和衍射是波的特有現象，確定某種物理過程是不是波動，就看它有沒有干涉現象和衍射現象產生，只有觀察到光的干涉現象和衍射現象，才能確認光具有波動性在學習雙縫干涉前，應回顧下列有關機械波的知識：

　　a、兩列波彼此相遇后，仍像相遇以前一樣，各自保持原有的波形，繼續向前傳播；

　　b、在兩列波重疊的區域里，任何一個質點的總位移都等于兩列波分別引起的位移矢量和；

　　c、頻率相同的兩列波疊加，使某些區域的振動加強，某些區域的振動減弱，并且振動加強和振動減弱的區域互相間隔，這種現象叫波的干涉；

　　d、要得到穩定的干涉圖樣，兩個波源必須是相干波源

　　2、掌握了上述波的共同性后，再分析光的特殊性.

　　由于物質發光的特殊性，任何兩個獨立的光源發出的光相疊加均不能產生干涉現象怎樣才能得到相干光源呢？雙縫干涉就是成功的一例.在雙縫干涉實驗中，光從單縫射到雙縫上，形成了兩個振動情況總是相同的相干光源，它們在光屏上疊加就出現干涉圖樣.

　　上述思維過程，不僅能順利地掌握雙縫干涉，同時為研究薄膜干涉打好了基礎

　　（1）雙縫干涉

　　兩個獨立的光源發出的光不是相干光，雙縫干涉的裝置使一束光通過雙縫后變為兩束相干光，在光屏上相通形成穩定的干涉條紋.

　　在雙縫干涉實驗中，光屏上某點到雙縫的路程差為半波長的偶數倍時，該點出現亮條紋；光屏上某點到雙縫的路程差為半波長的奇數倍時，該點出現暗條紋.

　　a、對干涉圖樣的研究可知：相鄰兩條明條紋（暗條紋）中心距離 與屏到雙縫的距離l成正比；與雙縫間距離d成反比；與照射光的波長成正比.

　　b、在實驗裝置不變的情況下化、d不變），由于紅光的波長大于紫光的波長

，所以紅光產生的干涉條紋間距較大，紫光產生的干涉條紋間距較小；初步了解通過雙縫干涉測波長的原理.

　　c、用白光進行干涉實驗，各種單色光在光屏中央均為明紋，中央亮紋是各色光復合而成，所以是白色的.各色光由于波長不同，在光屏上產生的其它各級亮紋的位置均不相同，所以其它各級亮紋是彩色的.

　　（2）薄膜干涉

　　讓一束光經薄膜的兩個表面反射后，形成的兩束反射光產生的干涉現象叫薄膜干涉.

　　a、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度決定，所以薄膜干涉中同一明條紋（暗條紋）應出現在膜的厚度相等的地方.由于光波波長極短，所以微薄膜干涉時，介質膜應足夠薄，才能觀察到干涉條紋.

　　b、用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋，陽光下的肥皂泡和水面飄浮油膜出現彩色等都是薄膜干涉.

　　c、薄膜于涉在技術上可以檢查鏡面和精密部件表面形狀；精密光學過鏡上的增透膜（當增透膜的厚度是入射光在膜中波長的1/4時，透鏡上透光損失的能量最小，增強了透鏡的透光能力.）

　　3、光的衍射

　　光離開直線路徑繞到障礙物幾何陰影里去的現象叫光的衍射.只有當小孔、單縫或小屏的尺寸小于波長或和波長差不多時，才能觀察到明顯的衍射現象.