第十三第3節(jié)能量之源一光與光合作用
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)“楊氏雙縫干涉”實驗,初步掌握實驗?zāi)康募皩嶒炘砗蛯嶒灲Y(jié)論。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.物理學(xué)史:1801年,英國物理學(xué)家________成功觀察到了光的干涉現(xiàn)象。
2、演示實驗:(1)實驗過程:讓一束單色光投射到一個有兩條狹縫的擋板上,兩狹縫相距________,兩狹縫就成了兩個光源,它們的振動情況總是________的,兩個光源發(fā)出的光在擋板后面的空間互相________。(2)實驗現(xiàn)象:在屏上得到________的條紋。(3)實驗結(jié)論:證明光是_______。(4)現(xiàn)象解釋:出現(xiàn)明顯條紋的條件:當(dāng)兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的________時(即恰好等于波長的________時),兩列光在這點相互加強,這里出現(xiàn)________;當(dāng)兩個光源與屏上某點的距離之差等于________時,兩列光在這點________,這里出暗條紋。
3、光的干涉及條件:兩列光________相同,________相同,________恒定。
4、用雙縫干涉測量光的波長
(1)實驗?zāi)康模篴、觀察干涉圖樣,b、_________________________。
(2)實驗原理: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,則入射光的波長為________,實驗中d是已知的,測出l、?x即可計算出光的波長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,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.認(rèn)識光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生干涉的條件。
2.用干涉原理測定光的波長
3.正確使用實驗器材,完成“雙縫干涉”的實驗操作
學(xué)習(xí)重難點:實驗器材的擺放順序及測定光的波長
二、學(xué)習(xí)過程
(一)雙縫干涉實驗
探究一:實驗中光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒的擺放順序如何?
探究二:在測定單色光的波長時,怎樣用測量頭測量兩個亮紋距離?怎樣減少測量誤差?
探究三:計算單色光的波長
例、)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,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)將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊,
將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖2所示。 然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋
中心對齊,記下此時圖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,測得雙縫到屏的距離為0.7m,則所測紅光的波長為_________nm。
(二)課堂小結(jié)
(三)當(dāng)堂檢測
1.兩束光相遇時要產(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,再由這兩個狹縫組成了兩個振動情況____________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)屏上某點到雙縫的路程差等于_____________時,該處出現(xiàn)亮條紋,當(dāng)屏上某點到雙縫的路程差等于______________時,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驗,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驗;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法中正確的是 ( )
A.用同一單色光做雙縫干涉實驗,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)色光做干涉實驗,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.在光的雙縫干涉實驗中,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.在光的雙縫干涉實驗中,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)象說明光具有波動性
8.關(guān)于雙縫干涉實驗,若用白光作光源照射雙縫,以下說法正確的是 ( )
A.屏上會出現(xiàn)彩色干涉條紋,因為白光是由波長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,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.將兩個縫分別用黃色濾光片和藍(lán)色濾光片遮住時,屏上有亮光,但一定不是干涉條紋 D.將兩個縫分別用黃色濾光片和藍(lán)色濾光片遮住時,屏上無亮光
9.在雙縫干涉中,用白光入射雙縫時,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:(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應(yīng)的薄膜厚度差恒定,F(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)堂檢測答案:
1頻率 2、平行,完全相同 3、明暗相間,波長的整數(shù)倍,半波長的奇數(shù)倍,光的波長,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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