城郊中学高二物理教案活页纸
第二十一章 光的波动性第 课时
【课 题】 21.1光的干涉（1） 【课 型】新授课
【授课日期】 年 月 日 星期
【授课班级】高二（ ）第 节
【主 备 人】朱兆坚
【教学目标】1、了解光的认识发展史 2、理解光的干涉的产生条件
【教学重点】光的干涉的产生条件
【教学难点】明、暗条纹的判定方法
主备教案 自备教案
【引入】前面我们讨论了有关光的一些基本特性，可我们同学们可知道光到底是什么？物理学家对此着不同的争论：光的微粒说与波动说 光的微粒说：认为光是一种沿直线传播的高速粒子流代表人物：牛顿能解释的现象：光的直进和光的反射困难：在两种介质的分界面上会同时发生反射和折射；光的叠加等光的波动说：认为光是某种振动以拨的形式想周围传播代表人物：惠更斯能解释的现象：在两种介质的分界面上会同时发生反射和折射，光的干涉和衍射困难：影的形成、光电效应等光的干涉：光的干涉现象：两列频率想同的光相遇是发生叠加，形成明、暗相间的条纹或者彩色条纹干涉的条件：频率相同，相差恒定双缝干涉实验：（托马斯.杨）【实验装置】 【实验规律】 令δ=r2-r1当δ=nλ（n=0、1、2、3……），P点出现亮条纹当δ=（2n+1）λ/2（n=0、1、2、3……），P点出现暗条纹屏上和双缝S1和s2的距离相等的点Po，若用单色光实验该点是亮条纹(中央条纹)；在屏上得到明暗相间的条纹屏上明条纹暗条纹之间的距离总是相等的．其距离大小△x=Lλ/ d【讨论】1、若用白光实验，在屏上会出现什么现象？ 2、用同一实验装置做干涉实验，哪种颜色的光条纹间距最大？哪种颜色的光条纹间距最小？三、例题分析：1、 用氦氖激光器进行双缝干涉实验．已知使用的双缝间距离d=0．1mm，双缝到屏的距离L=6．Om，测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8 cm，氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少 假如把整个装置放人折射率是4／3的水中，这时屏上的条纹间距是多少 2、如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1和S2距离之差为2．1 ×10—6m，今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹 (1)已知A光在折射率为n=1．5的介质中波长为4x10—7m(2)已知B光在某种介质中波长为3．15×10-7m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为370． 【布置作业】课课练城郊中学高二物理教案活页纸
第二十一章 光的波动性第 课时
【课 题】 21.2光的干涉（2） 【课 型】新授课
【授课日期】 年 月 日 星期
【授课班级】高二（ ）第 节
【主 备 人】朱兆坚
【教学目标】1、了解薄膜干涉产生的条件 2、掌握薄膜干涉在实际中应用
【教学重点】薄膜干涉产生的条件
【教学难点】薄膜干涉在实际中应用
主备教案 自备教案
【回顾】1、产生明暗干涉条纹的条件是什么？ 2、哪种颜色的光的条纹间距最大？【新授】薄膜干涉定义在薄膜前后表面形成的反射光在前表面叠加，形成明暗相间的干涉条纹形成原因：如图所示，坚直的肥皂薄膜，由于重力的作，形成薄下厚的楔形，光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA’，和后表面BB’，分别反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加 ①在P1、P2处，在两个表面处反射回来的两列光波，波程差δ，δ=nλ, 形成亮条纹②在Q处，两列反射回来的光波的波程δ，δ=(2n+1)λ/2, 形成暗条纹 3、薄膜干涉的应用 ①检查精密零件的表面质量 【讨论】 ②增透膜：当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1／4时，在薄膜的两个面上的反射光，光程差恰好等于半波长（例：照相机镜头）二、例题分析：1、如图1所示，一束白光从左侧射入肥膜，下列说法正确的是( )． A、人从右侧向左看，可看到彩色条纹 B、人从左侧向右看，可看到彩色条纹 C、彩色条纹水平排列 D、彩色条纹坚直排列2、取两块平玻璃板，合在一起用手捏紧，会从玻璃板上看到彩色条纹，这是光的干涉现象．有关这一干涉的叙述正确的是( )。这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果B、这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光相干涉的结果C、这是上面一块玻璃的上下两表面的反射光干涉d的结果D、这是下面二玻璃的上下两表面的反射光干涉的结果 3、市场上有一种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物体时能使被照物体处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以久表示此红外线在薄膜中的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为 ( ) A．λ／8 B．λ／4 C．λ／2 D．λ城郊中学高二物理教案活页纸
第二十一章 光的波动性第 课时
【课 题】 21.6实验 用双缝干涉测光的波长 【课 型】新授课
【授课日期】 年 月 日 星期
【授课班级】高二（ ）第 节
【主 备 人】倪锡华
【教学目标】1、了解实验目的及实验原理 2、测定单色光的波长．
【教学重点】测定单色光的波长
【教学难点】同上
主备教案 自备教案
【实验目的】(1)了解光波产生稳定的干涉现象的条件；(2)观察白光及单色光的双缝干涉图样；(3)测定单色光的波长．【实验原理】公式：λ=d△x/L;其中双缝间距d是已知的，双缝到屏的距离可以用米尺测出，条纹间距△x用测量头测出．【注意事项】(1)单缝双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的轴线上，双缝到单缝的距离应相等．(2)测双缝到屏的距离L可用米尺测多次，取平均值．(3)测条纹间距△x时、用测量头测出n条亮(暗)间的距离a，求出相邻的两条明(暗)纹间的距离△x=a/(n-1)【误差分析】测定单色光的波长，其误差主要由测量引起，条纹间距△x测不准，或双缝到屏的距离测不准都会引起误差，其误差属于偶然误差，可采用测量多次取平均法来进一步减小．【例题分析】1、在杨氏双缝干涉实验中，用一束白光照射小孔，在其后的双孔处，用红玻璃挡住一个孔，另用绿玻璃挡住另一个孔，则在光屏上能看到的现象是( )． A．红色干涉条纹 B．绿色干涉条纹 C．红绿相间的条纹 D．没有干涉条纹2、分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的明条纹间的距离分别为△x1和△x2，则( )． A．△x1<△x2 B．△x1>△x2 C．若双缝间距离d减小，而其它条件保持不变，则△x1增大 D．若双缝间距离d减小，而其它条件保持不变，则△x1不变3、如图3所示双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为用绿光进行实验的图样，a为中央亮条纹；乙为换用另一种单色光进行实验的图样，a’为中央亮条纹，则以下说法中正确的是( )． A.乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长 B．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长 C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短 D．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短城郊中学高二物理教案活页纸
第二十一章 光的波动性第 课时
【课 题】 22.4光的电磁说 【课 型】新授课
【授课日期】 年 月 日 星期
【授课班级】高二（ ）第 节
【主 备 人】朱兆坚
【教学目标】1、理解红外线、紫外线、X外线 2、了解电磁波谱的规律及产生机理
【教学重点】红外线、紫外线、X外线
【教学难点】电磁波谱的规律及产生机理
主备教案 自备教案
【引入】光的干涉与光的衍射已经把光的波动说表现的很完美，可光的另一种学说却把光的波动说推到一至高无上的境界，本课重点分析：【新授】光的电磁说：1、依据：(1)电磁波的波速(理论值)跟实验测得的光速(2)电磁波是横波(由电磁理论得出)，光也是横波(3)传播都不需要介质2、电磁波谱： 按频率由小到大排列：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、r射线等【伦琴射线管】图示： 结构作用：：列表分析：3、电磁波与机械波的区别： (1)电磁波是一种物质，不需要别的物质做传播介质，而机械波是离不开传播介质的． (2)不同频率的电磁波在同一种介质中速度不同，而不同频率的机械波在同一种介质中速度相同，说明机械波的速度只决定于介质．而电磁波的速度不仅决定于介质，还与它的频率有关． (3)电磁波的能量只与频率有关，而机械波的能量与振幅有关，跟频率无关．二、例题分析：1、关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )．A.红外线比红色光波长长，它的热作用很强B．X射线就是伦琴射线C．阴极射线是一种频率极高的电磁波D．紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是化学作用2、、如图3所示是伦琴射线管的示意图．下列有关伦琴射线管或伦琴射线的说法中正确的有( )A. 高压电源的右端为正极B．蓄电池也可用低压交流电源代替C．伦琴射线是由对阴极A发出的D．伦琴射线的波长比可见光长3、对所有的机械波和电磁波，正确的是： A．都能产生干涉、衍射现象 B．在同一介质中传播速度都相同 C．都能在真空中传播 D．传播都不依靠别的介质城郊中学高二物理教案活页纸
第二十一章 光的波动性
【课 题】 21.5光的偏振与激光 【课 型】新授课
【授课日期】 年 月 日
【授课班级】高二（ ）第 节
【主 备 人】朱兆坚
【教学目标】1、了解光的偏振及激光的知识 2、理解光是横波及激光的特点
【教学重点】光的偏振及激光
【教学难点】光是横波及激光的特点
主备教案 自备教案
【引入】一、光的偏振1、偏振现象：横波只沿着某一个特定的方向振动，这种现象称为波的偏振．纵波没有偏振现象，只有横波才有偏振现象实验表明光是一种横波2、自然光与偏振光自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同偏振光：自然光通过偏振片时，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过；也就是说，通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动3、偏振片 偏振片(叫做起偏器)由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向(叫做透振方向)，只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片．二、激光1、特点：相干性好：激光器发出的激光的频率几乎是单一的平行度好：激光的方向性非常好，几乎是一束一点也不发散的、绝对的平行光．亮度高：激光能在很小的空间、很短的时间内集中很大的能量， 2、应用：通讯、测距、加工、医疗、制导三、例题由下列哪些现象可以说明光是横波：（ ）A、光的干涉和衍射现象 B、光的色散现象C、光的全反射现象 D、光的偏振现象2、如图2所示，让太阳光通过M中的小孔S，在M的右方放一偏振片P，P的右方再放一光屏Q，现以光的传播方向为轴逐渐旋转偏振片P，关于屏Q上光的亮度变化情况，下列说法中正确的为( ) A.先变暗后变亮 B．先变亮后变暗 C．亮度不变 D．光变暗后变亮，再变暗，再变亮 3、可以利用激光来切割各种物质，这是应用了激光的 ( ) A．平行性好的特性 B．相干性好的特性 C．亮度高的特征 D．单色性好的特性4、一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲．若这种激光器光脉冲的持续时间为1．0×10-11s，波长为694.3nm，发射功率为1．0×1010W，问： (1)每列光脉冲的长度是多少 (2)用红宝石激光器照射皮肤上色斑，每平方厘米色斑吸收能量达到60J以后，便逐渐消失．一颗色斑的面积为50mm2，则它要吸收多少个红宝石激光脉冲，才能逐渐消失 城郊中学高二物理教案活页纸
第二十一章 光的波动性
【课 题】 22.3光的衍射 【课 型】新授课
【授课日期】 年 月 日
【授课班级】高二（ ）第 节
【主 备 人】朱兆坚
【教学目标】1、了解常见的 2、比较分析双缝干涉与单缝衍射条纹的区别
【教学重点】光的衍射现象
【教学难点】
主备教案 自备教案
【引入】我们知道，波能绕过障碍物产生衍射，并且在一定的条件下，可以观察到明显的衍射现象。光既是一种波，那么能否产生明显的衍射现象？【新授】光的衍射：光的衍射现象：光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的途径而绕过障碍物后传播的现象产生明显衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸比光的波长小或差不多常见的光的衍射现象：光通过狭缝的衍射现象：A、单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹；中央条纹较宽，其余亮纹变窄．B、白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹．②光通过小孔的衍射现象：光通过小孔时(孔很小)在屏上会出现明暗相间的圆环，中间很亮．③光照到小圆板上的衍射现象：当照到不透明的小圆板上，在屏上圆板的阴影中心，出现亮斑——泊松亮斑．4、光通过小孔与小圆板上衍射现象的区别： ①小圆屏衍射图样的中央有个亮斑——著名的“泊松亮斑”②小圆屏衍射图样中亮环或暗环间距随着半径的增大而减小，而圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大5、双缝干涉与单缝衍射条纹的区别：光的干涉现象和衍射现象都是光具有波动性的有力的实验证据它们都是由于光的叠加而产生的双缝干涉条纹的条数较多，明(或暗)条纹的间距相等，各亮条纹的亮度差别较小；单缝衍射条纹的条数较少，明(或暗)条纹的间距不等，中央亮条纹最亮最宽，两侧亮条纹较暗较窄。二、例题分析：1、关于光的干涉和衍射现象，下面各种说法中正确的是( )A.光的干涉和衍射是相同的物理过程，只是干涉图样和衍射图B．光的干涉只能用双缝，而光的衍射可以用单缝也可以用多缝C．在双缝干涉过程中，也有衍射现象存在D.单缝衍射过程中也存在着干涉现象2、太阳光照射下肥皂呈现的彩色，瀑布在阳光下呈现的彩虹和通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，这些现象分别属于（ ） A.光的干涉、色散和衍射现象B.光的干涉、衍射和色散现象 C.光的衍射、和干涉现象 D.光的干涉、干涉和色散现象3、在用单色平行光照射单缝，观察衍射现象的实验中，下列哪些说法是正确的( )． A. 缝越窄，衍射现象越显著 B．缝越宽，衍射现象越显著 C．照射光的波长越长，衍射现象越显著 D．照射光的频率越高，衍射现象越显著 【布置作业】课课练城郊中学高二物理教案活页纸
第二十一章 光的波动性
【课 题】 21.6光谱和光谱分析 【课 型】新授课
【授课日期】 年 月 日
【授课班级】高二（ ）第 节
【主 备 人】朱兆坚
【教学目标】1、掌握光谱的种类、产生条件和观察方法（包括分光镜的构造原理）；2、了解光谱分析的原理、方法、特点和应用；3、初步理解原子光谱规律性，是原子内部结构规律性的宏观表现
【教学重点】光谱的种类、产生条件和观察方法
【教学难点】光谱分析的原理、方法、特点和应用
主备教案 自备教案
一、复习引入：复习提问：1）什么是光的色散？2）红外线、可见光、紫外线三种电磁波，它们产生的机理是什么？引入：可见，光波是由原子内部电子受到激发后产生的，由于各种物质内部电子的运动情况不同，所以它们发射的光波也不同，都具有自己的特征。因此研究物体的发光或吸收光的情况，就可以了解它的化学组成。实际研究时的方法是：观察物质的光谱，进行光谱分析。二、光谱：1）先让学生看课本；2）引导学生从光谱的种类、产生条件及光谱形式作如下归纳： 归纳中结合课本彩图10。3）师问：要得到固态或液态物质的线状光谱怎么办呢？师述：由上可知，各种不同的元素都有各自的线状光谱和吸收光谱，并且同一种元素的线状光谱和吸收光谱是对应的。那么怎样才能观察到它们的光谱呢？（利用分光镜）三、分光镜的构造和原理：1、利用投影片：教参P357图8－1，引导学生弄清原理；（强调：开始是单色光，后是复色光）2、再投影：课本图，引导学生弄清分光镜的构造和原理。四、光谱分析： 由于各种不同的元素都有各自的线状光谱和吸收光谱，即每种元素都有各自特征的光谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成，这种方法叫光谱分析。 那么，利用什么样的光谱线进行分析？利用光谱分析光谱来鉴别物质和确定它的化学组成又有什么好处呢？ 先让学生阅读课本内容，然后引导学生归纳出如下内容： 1）利用发射光谱中的线状光谱或吸收光谱来进行光谱分析； 2）光谱分析的优点：非常灵敏而且迅速；3）光谱分析的应用：（1）检查材料的纯度； （2）帮助发现新元素； （3）研究天体的化学组成。（结合太阳光谱分析）五、小结巩固：1)光谱的种类及其产生条件和光谱形式；2）分光镜的构造和原理；3）光谱分析的原理及优点。
