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高二物理教案:用双缝过问干与丈量光的波长

来源:公共学习网 时间:2017-10-31

【摘要】步入高中,对比初中更为告急的进修随之而来。在此高二物理栏目标小编为您编辑了此文:“高二物理教案:用双缝过问干与丈量光的波长”但愿能给您的进修和解说提供辅佐。

本文题目:高二物理教案:用双缝过问干与丈量光的波长

【解说方针】

(一)常识与技术

1.把握明条纹(或暗条纹)间距的计较公式及推导进程。

2.调查双缝过问干与图样,把握尝试要领。

(二)进程与要领

造就学生的动手本领和阐明处理惩罚“妨碍”的本领。

(三)感情、立场与代价观

体会用宏观量丈量微观量的要领,对学生举办物理要领的教诲。

【解说重点】

双缝过问干与丈量光的波长的尝试道理及尝试操纵。

【解说难点】

、L、d、λ的精确丈量。

【解说要领】

温习提问,理论推导,尝试探究

【解说用具】

双缝过问干与仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、丈量头、刻度尺

【解说进程】

(一)引入新课

师:在双缝过问干与现象中,明暗条纹呈现的位置有何纪律?

生:当屏上某点到两个狭缝的旅程差Δ=2n• ,n=0、1、2…时,呈现明纹;当Δ=(2n+1) ,n=0、1、2…时,呈现暗纹。

师:那么条纹间距与波长之间有没有干系呢?下面我们就来推导一下。

(二)举办新课

1.尝试道理

师:[投影下图及下列说明]

设两缝S1、S2间间隔为d,它们地址平面到屏面的间隔为l,且l>>d,O是S1S2的中垂线与屏的交点,O到S1、S2间隔相等。

推导:(西席板演,学生表达)

由图可知S1P=r1

师:r1与x间干系如何?

生:r12=l2+(x- )2

师:r2呢?

生:r22=l2+(x+ )2

师:旅程差|r1-r2|呢?(大部门学生沉默沉静,因为两根式之差不能举办深入运算)

师:我们可不行以试试平方差?

r22-r12=(r2-r1)(r2+r1)=2dx

由于l>>d,且l>>x,所以r1+r2≈2l,这样就好办了,r2-r1=Δr= x

师:请各人别忘了我们的任务是寻找Δx与λ的干系。Δr与波长有接洽吗?

生:有。

师:好,当Δr=2n• ,n=0、1、2…时,呈现亮纹。

即 •x=2n• 时呈现亮纹,或写成x=

第n条和第(n-1)条(相邻)亮纹间间隔Δx为几多呢?

生:Δx=xn-xn-1

=[n-(n-1)]

师:也就是Δx= •λ

我们乐成了!各人能用语言表述一下条纹间距与波长的干系吗?

生:成正比。

师:对,不外各人别忘了这里l、d要必然。暗纹间距各人说怎么算?

生:一样。

师:功效如何?

生:一样。

师:有了相邻两个亮条纹间距公式Δx= •λ,我们就可以用双缝过问干与尝试来丈量光的波长了。

2.调查双缝过问干与图样

(西席指导学生按步调举办调查,也可引导学生先设计好步调,阐明研究后再举办,西席可将尝试步调投影)

步调:(1)按讲义图13.3-2,将光源、单缝、遮光管、毛玻璃屏依次安顿在光具座上。

(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光;

(3)调理各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线达到光屏;

(4)安装单缝和双缝,使双缝与单缝平行,二者间距约5~10 cm.;

(5)在单缝和光源间放上滤光片,调查单色光的过问干与条纹。

(6)那走滤光片,调查白光的过问干与条纹。

(西席指导学生别离调查赤色、紫色等差异颜色的单色光的过问干与图样,较量差异色光过问干与条纹宽度,与讲义第59页彩图13.3-3比较,得出结论:红光过问干与条纹间距大于紫光过问干与条纹间距(留意其他条件沟通,举办尝试)。对付同种色光,改变双缝间距d,得出结论:双缝间距d越小,条纹间距越大。调查线状白炽灯的过问干与条纹,与讲义60页图彩图比拟,得出结论:白光的过问干与条纹是彩色的。)

3.测定单色光的波长

(西席指导学生按步调举办丈量,也可引导学生先设计好步调,阐明研究后再举办,西席可将尝试步调投影)

步调:(1)安装丈量头,调理至可清晰调查到过问干与条纹;

(2)使分划板中心刻线对齐某条(记为第1条)亮条纹的中央,记下手轮上的读数a1,动弹手轮,使分划板中心刻线移动,傍边心刻线与第n条亮纹中央对齐,记下移动的条纹数n和移动后手轮的读数a2,则相邻两条纹间的间隔 。

(3)用刻度尺丈量双缝到光屏间间隔L;

(4)用游标卡尺丈量双缝间距d(这一步也可省去,d在双缝玻璃上已标出);

(5)反复丈量、计较,求出波长的平均值;

(6)换用差异滤光片,反复尝试。

说明:尝试进程中西席要留意指导:

(1)双缝过问干与仪是较量紧密的尝试仪器,尝试前西席要指导学生轻拿轻放,不要随便拆分遮光筒,丈量头等元件,学生若有摸索的乐趣应在西席指导下举办。

(2)滤光片、单缝、双缝、目镜等会粘附尘埃,要指导学生用擦镜纸轻轻擦拭,不消其他物品擦拭或口吹气除尘。

(3)指导安装时,要求学生留意调理光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直,引导学生阐明来由。

(4)光源利用线状长丝灯胆,调理时使之与单缝平行且接近。

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(5)尝试中会呈现像屏上的光很弱的环境.主要是灯丝、单缝、双缝、丈量头与遮光筒不共轴线所致;过问干与条纹的清晰与否与单缝和双缝是否平行很有干系.因此(3)(4)两步要求应在学生尝试中引导他们阐明,造就阐明问题的本领。

(6)尝试进程中学生还会碰着各类雷同“妨碍”,西席要勉励他们阐明查找原因。

(三)教室总结、点评

通过本日的进修,我们把握了过问干与条纹的间距与光的波长之间的定量干系,即Δx= •λ,并操作上式丈量了光的波长。该尝试为我们提供了一种用宏观量丈量微观量的要领。

(四)课余功课

完成P60“问题与操练”的题目。

附:课后练习

1.在做双缝过问干与尝试时,用普通的白光做光源,若在双缝处把一缝用赤色玻璃盖住,另一缝用绿色玻璃盖住,则屏上会呈现 ( )

A.赤色过问干与条纹 B.绿色过问干与条纹

C.红绿相间的过问干与条纹 D.无过问干与条纹,但有亮光

谜底:D

2.在杨氏双缝过问干与尝试中,保持双缝到屏的间隔稳定,调理双缝间间隔,当间隔增大时,过问干与条纹间隔将变________,当间隔减小时,过问干与条纹间距将变________.

谜底:小,大

3.用单色光做双缝过问干与尝试时,测得双缝间间隔为0.4 mm,双缝到屏的间隔为1 m,过问干与条纹间距为1.5 mm,求所用光波的波长。

谜底:6×10-7 m

4.光纤通信是70年月今后成长起来的新兴技能,世界上很多国度都在努力研究和成长这种技能。发射导弹时,可在导弹后头连一根细如蛛丝的光纤,就像放鹞子一样,这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间,起着双向传输信号的浸染,光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85 μm的单色光。而上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06 μm的单色光,这样哄骗系统通过这根光纤领导弹发出节制指令,导弹就如同长“眼睛”一样盯住方针。按照以上信息,答复下列问题:

(1)在光纤制导中,上行光信号在真空中波长是几多?

(2)为什么上行光信号和下行光信号要回收两种差异频率的光?(已知光纤纤芯的折射率为1.47)

谜底:(1)157 μm,(2)假如上行光信号和下行光信号频率沟通,会产生过问干与现象。彼此间发生滋扰。

5.在双缝过问干与尝试中,以白光为光源,在屏幕上调查到了彩色过问干与条纹。若在双缝中的一缝前放一赤色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时 ( )

A.只有赤色和绿色的双缝过问干与条纹,其他颜色的双缝过问干与条纹消失

B.赤色和绿色的双缝过问干与条纹消失,其他颜色的双缝过问干与条纹依然存在

C.任何颜色的双缝过问干与条纹都不存在,但在屏上仍有灼烁

D.屏上无任何灼烁

理会:题目中给出的条件是:以白光为光源时,在屏幕上获得了彩色的过问干与条纹。若在双缝中的一缝前放一赤色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),那么,从双缝射出的则是频率差异的赤色光和绿色光,所以不行能发生过问干与条纹,故A、D错;而其他颜色的光不行能透过滤光片,故B亦错.固然不能发生过问干与条纹,但仍有光照在屏上,故C对。

谜底:C

6.用单色光做双缝过问干与尝试,下列说法正确的是

A.相邻过问干与条纹之间间隔相等

B.中央明条纹宽度是双方明纹宽度的两倍

C.屏与双缝之间间隔减小,则屏上条纹间的间隔增大

D.在尝试装置稳定的环境下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距

理会:因为双缝过问干与的条纹宽Δx= ,可见条纹宽应是相等的,A正确,BC错,又因为 红> 蓝,所以Δx红>Δx蓝,故D错.

谜底:A

7.如图所示,用波长为 的单色光做双缝过问干与尝试时,设两个狭缝S1、S2到屏上某点P的旅程差为d,则

A.距O点最近的一条暗纹必是d= /2

B.对屏上某点d=n /2(n为正整数)时,呈现暗纹

C.距O点越远的点d越长,就越容易呈现暗条纹

D.用各色光在同一条件下尝试,波长越短的色光条纹间距越小

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理会:当旅程差d=n 时呈现亮条纹,旅程差d=(2n+1) /2时呈现暗条纹,可见,当n=0时,d= /2,所以A正确。由Δx=l /d(式中d为两狭缝间的间隔)得,频率越大的色光,其波长越短,过问干与条纹之间的间隔越小,故D正确。

谜底:AD

8.在操作双缝过问干与测定光波波长时,首先调理________和________的中心均位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直而且相互平行.当屏上呈现了过问干与图样后,用丈量头上的游标卡尺测出n条明纹间间隔a,则两条相邻明条纹间的间隔Δx=________,双缝到毛玻璃屏的间隔L用________丈量,用公式________可以测出单色光的波长。

谜底:光源、滤光片、单缝、双缝 ,毫米刻度尺Δx= λ

9.用红光做光的过问干与尝试时,已知双缝间的间隔为0.2×10-3 m,测得双缝到屏的间隔为0.700 m,分划板中心刻线对齐第一级亮条纹中央时手轮读数为0.200×10-3 m,第四级亮条纹地址位置为7.470×10-3 m,求红光的波长.若改用蓝光做尝试,其他条件稳定,则过问干与条纹宽度如何变革?

谜底:6.922×10-7 m,变窄

【总结】2013年佳构进修网为小编在此为您收集了此文章“高二物理教案:用双缝过问干与丈量光的波长”,此后还会宣布更多更好的文章但愿对各人有所辅佐,祝您在佳构进修网进修愉快!

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