实验:用双缝干涉测量光的波长【教案目标】(一)知识与技能1.掌握明条纹(或暗条纹)间距的计算公式及推导过程
2.观察双缝干涉图样,掌握实验方法
(二)过程与方法培育学生的动手能力和分析处理“故障”的能力
(三)情感、态度与价值观体会用宏观量测量微观量的方法,对学生进行物理方法的教育
【教案重点】双缝干涉测量光的波长的实验原理及实验操作
【教案难点】、L、d、λ 的准确测量
【教案方法】复习提问,理论推导,实验探究【教案用具】双缝干涉仪、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、测量头、刻度尺【教案过程】(一)引入新课师:在双缝干涉现象中,明暗条纹出现的位置有何规律生:当屏上某点到两个狭缝的路程差 Δ=2n·,n=0、1、2…时,出现明纹;当Δ=(2n+1) ,n=0、1、2…时,出现暗纹
师:那么条纹间距与波长之间有没有关系呢下面我们就来推导一下
(二)进行新课1.实验原理师:[投影下图及下列说明]设两缝 S1、S2间距离为 d,它们所在平面到屏面的距离为 l,且 l>>d,O 是 S1S2的中垂线与屏的交点,O 到 S1、S2距离相等
推导:(老师板演,学生表达)由图可知 S1P=r1师:r1与 x 间关系如何生:r12=l2+(x-)2师:r2呢生:r22=l2+(x+)2师:路程差|r1-r2|呢(大部分学生沉默,因为两根式之差不能进行深化运算)师:我们可不可以试试平方差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:请大家别忘了我们的任务是寻找 Δx 与 λ 的关系
Δr 与波长有联系吗生:有
师:好,当 Δr=2n·,n=0、1、2…时,出现亮纹
即·x=2n·时出现亮纹,或写成 x=第 n 条和第(n-1)条(相邻)亮纹间距离 Δx 为多少呢