6 波的干涉与光的干涉
干涉是波的重要特性之一，在理论上与实践中都具有重大意义。 6。.1干涉现象的理论与分析
设波源S 1、S 2是两频率完全相同的相干波源，在两波源与波的传播方向所确定的平面内，取两波源S 1和S 2的连线为X 轴，S 1和S 2的垂直平分线为Y 轴建立直角坐标系（图1）：图中12S S d =，两相干波源的
位置分别为1,02d S ??- ???和2,02d S ?? ???
。由
于在任何一点()
,P x
y 处
，
1122PS r PS r ====。因此波程
差
12r r δ=-=
()()()()()
()22
222
10(1)
/2/2/2002x y d x δδδδ?-=≠?-??
==?
设波程差2
n λ
δ=?
，根据波的干涉条件，当0n =时，0δ=，这时必须有：0x =。
而当2,4,6n =±±±（波长的整数倍）时振动加强；
当
1,3,5
n =±±±（半波长的奇数倍）时，振动减弱（图2）。
由图2可以看出，每一组n 值对应一组双曲线（n=0时除外，此时干涉后振动加强 区域为y 轴），如果我们在y=L 处设置一光屏，并将S 1和S 2视作相干光源，则在光屏上出
(图1
0n = n=2
n=4
n=-2 n=-4
n=1
n=3
n=-1
n=-3
图2
现的就是明暗相间的干涉条纹：这是由于在到达光屏之前的每一组代数方程均为双曲线方程，而数学中双曲线函数的定义指的是到两定点的距离差等于定值的点的轨迹，因此每一组明纹或暗纹上的点的坐标所对应的结果就是该点到相干波源（双缝或两光源S 1和S 2）的波程差恒定的一组解集。
例1：图3所示为两个相干波源S 1的S 2，它们所产生的波在同一种均匀介质中传播，用红实线表示某一时刻的波峰，用黑虚线表示波谷，则下列说法中正确的是：（ ）
A ． e 点的减弱，f 点振动加强。
B ． b 、d 两点振动加强，a 、c 两点振动减
弱。
C ． 经过半个周期后，加强点和减弱点位
置互换。
D ． a 点总是两波峰的相遇点，c 点总是两
波谷的相遇点。
分析：在此类分别用实线和虚线表示波峰
和波谷的示意图中，振动加强的位置（实线与实线或虚线与虚线相交点，例如a 、b 、c 、f ）始终加强，振动减弱的位置（实线与虚线的交点，例如d 、e ）始终减弱，尽管波峰与与波峰相遇的a 点在半个周期后变为波谷与波谷相遇，但振动加强与减弱的位置却不会因此而改变，选项A 是惟一正确选项。
例2：在半径为45m 的圆形广场的中心O 及广场圆周上的A 处分别安装一台相同型号的扩音器，从两个扩音器中发出振幅和频率完全相同的声音信号。已知声波的波长为10m ，传播过程中不考虑声音的衰减及人运动对声音传播的影响。一个人从广场圆周上的B 处完全听不到声音，此人从B 处开始沿逆时针方向行走，在他离开B 点到达A 点之前，听不到声音的位置共有几处？
分析：在这个声波干涉实验中，对于圆周上的B 点来说，由于A 、O 两相干波源在该点的波程差45m δ=为
2
λ
的9倍，所以人在该处就听不到声音。当人从B 点沿圆周逆时针方向向A 运动时，由于人到上O 点的距离o r
不变，而人
图3 A
O
B r A
r o
B /
图4
到A 点的距离A r 逐渐减小（前一阶段A o r r >，后一阶段A o r r <），因此7352A o r r m λ??
-=±
???
，00053125,15,5222A A A r r m r r m r r m λλλ??????
-=±-=±-=± ? ? ???????
处，
共有8个完全听不到声音的位置。
6。.2光的干涉典型情况例举 6.2.1双缝干涉
在双缝进干涉实验中，相邻明纹（或相邻暗纹）中心之间的距离L
x d
λ?=
，公式中四个量都是长度单位的量纲，只是L 一般取m ，x ?一般取mm ，而λ一般取m μ,在这里最大量与最小量的乘积与中等大小的两个量乘积相等，此关系有助于我们记住上述结论。
例3：图5为“用双缝干涉原理测量光的波长”实验的示意图，图中双缝S 1和S 2之间的距离为d ，双缝与屏间的距离为L ，当用波长为λ的音色光照射此装置时，若P 为屏上第一亮纹，P 与中央亮纹间的距离为x ?。①试推导公式L
x d
λ?=。②若测得n 条亮纹之间的距离为a （图6），试计算该单色光的波长。
分析：①以P 点为圆心，PS 1为半径画弧交PS 2于D 点，于是波程差
2S D λ=。另外由于
x
L ，两直角三角
形发S 1S 2D 与POA
因角的两边对应垂直而相似，对应线段成比例，此时由
d x
L λ
=
?便可导出结果：L
x d
λ?=。 ②如果在宽度为a 的范围内共有n 条明纹（或暗纹），则相邻明纹中心之间的距离
1a x n ?=
-，根据变形之后公式x d L λ??=可知该单色光的波长()1ad
n L
λ=-。 例4：激光斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度V 与二次曝光时间间隔t ?的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔t ?、双缝到屏间的距离L 以及相邻
P
O
图
5
两条亮纹间的间距x ?。若所及激光的波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是：（ ）
A ．x
V L t λ?=
? B 。L V x t λ=
?? C 。L x V t λ?=? D 。L t
V x
λ?=?
分析：此时可将双缝干涉公式变形为L d x λ=?，由于d V t =?，因此d L V t x t
λ
==???。
选项B 正确。
6.2.2薄膜干涉
例5：一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率ν是它的中心频率，它所包含的频率范围是ν?（也称频率宽度）。让单色光照射到薄膜表面，一部分从前表面反射回来（这部分称为甲光），其余的进入薄膜内部，其中一小部分从薄膜的后正反面扫射回来，并从前表面射出（这部分为乙光），甲、乙这两部分发生叠加而干涉，称为薄膜干涉，乙光与甲光相比，要在薄脆中多传播一段时间t ?。理论和实践都证明，能观察到明显的干涉现象的条件是：t ?的最大值m t ?与ν?的乘积近似等于,即只有满足1m t ν???≈，会观察到明显的稳定的干涉现象。已知某红宝石激光发出的激光144.3210Z H ν=?，它的频率宽度98.010Z H ν?=?。让这束单色光由空气斜射到
折射率n =
450角，如图7所示。
① 求从O 点射入薄膜中的光线的传播方向及传播速度。
② 估算图示情况下能观察到明显的干涉现象的液膜最大厚度m d 。 分析：① 设从O 点射入薄膜光线的折射
θ，根据折射定律有：0
2
sin 45sin n θ=，
当n =时，0
21arcsin 302θ==，∴折射光线在薄膜中
的传播速度8
2.1210/c V m s n
==?。
②乙光在薄膜中走过的路程2
2cos d
S θ=
，乙光通过薄膜所用的时间2
2cos S d t V V θ?=
=，当t ?取最大值m t ?（对应薄膜厚度最大）时，
图7
由于1m t ν???≈，所以由
221
cos m d V θν
≈
?可解出22cos 1.15102m V d m θν-==??。 6.2.3劈尖干涉
劈尖干涉实际上也就是一种薄膜干涉，其装置如图8所示；将一块平玻璃放在另一块平板玻璃上，在右端夹入纸片，于是在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到干涉
条纹具有如下两个特点：
① 任意一条明纹或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相
等；
② 任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。
例6：在劈尖干涉实验中，如果从夹在右侧的两张纸片中抽出一张，则重新观察到的干涉条纹将：（ ）
A ．变疏
B 。变密。
C 。不变。
D 。消失。 分析：劈尖干涉实验中相邻明纹位置处所对应的两反射光光程差为()1n n λλλ--=，在从右侧的两张纸中抽出一张后。由于空气劈尖层厚度变薄，两相邻明纹（或暗纹）间的光程差为λ所对应位置处明条纹间距离将变大，于是导致了干涉条纹变疏。所以选A 。
例7：用单色光照射透明标准板a 来检验透明板b 表面的不滑情况，如图8，实验时观察到的暗条纹M 、N 处的情况如图9，这表明：（ ）
A ． b 表面的M 和N 都向上凸起。
B ． b 表面的M 和N 都向下凹陷。
C ． b 表面M 处向上凸起、N 处向下凹陷。
D ． b 表面M 处向下凹陷、N 处向上凸起。
分析：M 点得暗条纹向左侧弯曲，说明M 处上方空气层的厚度与它右侧一方的点相同，即M 处向下凹陷；N 点处暗条纹向右侧弯曲，说明N 上方空气层的厚度与它左侧一方的点相同，即N 向上凸起，选项D 正确。
图
8
图9
波的反射和折射·教案 陆文新 教学目的 1．知道什么是波的反射现象，什么是波的折射现象． 2．知道波传播到两种介质交界面时，同时会发生反射和折射． 3．知道波发生反射现象时，反射角等于入射角． 4．知道反射波的频率、波速和波长与入射波相同． 5．知道折射波与入射波的频率相同，波速与波长不同． 6．理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同． 7．掌握入射角与折射角关系：sini/sinγ＝v1/v2． 教具 水波槽，观察反射与折射现象用的木板与玻璃砖，投影仪 教学过程 ●引入新课 前几节课我们学习了机械波的形成过程以及机械波的描述方法，今后几节课我们将要学习波的一些特有现象．波的反射和折射，波的衍射，波的干涉．这些现象是波动形式的共同特征，也是学好以后知识的基础． 【板书】*第四节波的反射和折射 ●进行新课 【板书】一、波的反射 思考讨论并回答：同学们在日常生活中看到或听到的哪些现象是属于波的反射现象？ 1．回声是声波的反射现象．原因是对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播． 2．夏日的雷声轰鸣不绝．原因是声波在云层界面多次反射． 3．在空房间里讲话感觉声音响．原因是：声波在普通房间里遇到墙壁，地面，天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳．人耳只能分开相差0.1s以上的声音．所以，人在房间里讲话感觉声音比在野外大，而普通房间里的慢帐、地毯、衣物等会吸收声波，会影响室内的声响效果．4．水波传到岸边也会发生反射现象． 下面我们通过水波的反射来研究波的反射特点． 【演示】在水波槽的装置中，把一根金属丝固定在振动片上，当金属片振动时，金属丝周期性的触动水面，形成波源，在水面上从波源发出一列圆形波．将实验现象用投影仪投影在屏幕上． 实验现象：(参见课本图10－20) (1)水面上形成一列圆形波．
年 级 高二 学 科 物理 版 本 人教新课标版 课程标题 第十二章 第4-7节 波的反射和折射；波的衍射；波的干涉；多普勒效 应 编稿老师 张子厚 一校 黄楠 二校 林卉 审核 薛海燕 一、学习目标： 1. 知道什么是波的叠加，理解波的干涉图样和干涉条件。 2. 知道衍射现象，及发生明显衍射现象的条件。 3. 知道多普勒效应，了解多普勒效应的应用。 二、重点、难点： 重点：波的干涉与衍射现象的理解。 难点：波的干涉与衍射现象的条件的理解。 三、考点分析： 内容和要求 考点细目 出题方式 波的反射与折射 波面和波线的定义 选择、填空题 惠更斯原理 波的折射的定义 折射定律的内容及表达 波的干涉 波的独立传播原理 选择、填空题 波的叠加原理 波的干涉现象的定义 振动加强点与减弱点的判断 波的衍射 波的衍射的定义 选择、填空题 发生明显的波的衍射的条件 多普勒效应 多普勒效应的概念 选择、填空题 几种多普勒效应的解释 多普勒效应的应用
波的干涉与衍射问题综合 波的反射与折射 波面和波线的定义 处理波的反射应注意的问题 波的干涉 波的独立传播原理和叠加原理 干涉现象的定义 两列波产生稳定干涉的必要条件 波的衍射的定义 多普勒效应的概念与解释 波的衍射 波的折射的定义 波的折射定律的内容 波的叠加原理 振动加强点和减弱点的判断方法 波的衍射的条件 多普勒效应 多普勒效应的应用 波在叠加时的特点 波的独立传播原理 知识点1：波的反射问题： 例1. 有一辆汽车以15m/s 的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2s 后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？（v 声=340m/s ） 解析：若汽车静止，问题就简单了，现在汽车是运动的，声音传播，如图所示为汽车与声波的运动过程示意图，设汽车由A 到C 的路程为s 1，C 点到山崖B 的距离为s ；声波由A 到B 再反射到C 的路程为s 2，因汽车与声波的运动时间同为t ，又s s s 212+=， 声汽所以()()m m v v s 3252 2153402 t =?-= -= 汽声 . 答案：325m 。 变式： 如图所示，图a 是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图b 中P 1、P 2是测速仪发出的超声波信号，n 1、n 2分别是P 1、P 2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫
一. 教学内容： 1. 波的性质与波的图像 2. 波的现象与声波 【要点扫描】 波的性质与波的图像 （一）机械波 1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波． 2、产生条件：（1）有做机械振动的物体作为波源．（2）有能传播机械振动的介质． 3、分类：①横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷 ②纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上．质点分布密的叫密部，疏的部分叫疏部，液体和气体不能传播横波。 4. 机械波的传播过程 （1）机械波传播的是振动形式和能量．质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不随波迁移．后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。 （2）介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同． （3）由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动． （二）描述机械波的物理量 1. 波长λ：两个相邻的，在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长．在横波中，两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离．在纵波中两相邻的密部（或疏部）中央间的距离，振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长 2. 周期与频率．波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。波从一种介质进入另一种介质时，唯一不变的是频率（或周期），波速与波长都发生变化．
3. 波速：单位时间内波向外传播的距离。v＝s/t＝λ/T＝λf，波速的大小由介质决定。 （三）说明：①波的频率是介质中各质点的振动频率，质点的振动是一种受迫振动，驱动力来源于波源，所以波的频率由波源决定，是波源的频率. 波速是介质对波的传播速度．介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用，弹力越大，相互对运动的反应越灵敏，则对波的传播速度越大．通常情况下，固体对机械波的传播速度较大，气体对机械波的传播速度较小．对纵波和横波，质点间的相互作用的性质有区别，那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同．所以，介质对波的传播速度由介质决定，与振动频率无关． 波长是质点完成一次全振动所传播的距离，所以波长的长度与波速v和周期T 有关．即波长由波源和介质共同决定． 由以上分析知，波从一种介质进入另一种介质，频率不会发生变化，速度和波长将发生改变． ②振源的振动在介质中由近及远传播，离振源较远些的质点的振动要滞后一些，这样各质点的振动虽然频率相同，但步调不一致，离振源越远越滞后．沿波的传播方向上，离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期，相距一个波长的两质点振动步调是一致的．反之，相距1/2个波长的两质点的振动步调是相反的．所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步（同相振动）；与波源相距为1/2波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反（反相振动．） （四）波的图象 （1）波的图象 ①坐标轴：取质点平衡位置的连线作为x轴，表示质点分布的顺序；取过波源质点的振动方向作为y轴表示质点位移． ②意义：在波的传播方向上，介质中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移． ③形状：正弦（或余弦）． 要画出波的图象通常需要知道波长λ、振幅A、波的传播方向（或波源的方位）、横轴上某质点在该时刻的振动状态（包括位移和振动方向）这四个要素． （2）简谐波图象的应用 ①从图象上直接读出波长和振幅．
5 波的干涉、衍射 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一 选择题 [ D ]1.如图所示， S 1 和 S 2 为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面, 发出波长为 的简谐波。P 点是两列波相遇区域中的一点，已知 S 1P = 2， S 2 P = 2.2，两列波在P 点发生相消干涉。若 S 的振动方程为 y = A cos(2 t + 1 ) ，则 S 的振动方程为 (A) 1 1 2 2 y = A c os( 2 t - 1 ) S 1 2 2 (B) y 2 = A c os( 2 t - (C) y 2 = A c os( 2 t + ) 1 ) 2 (D) y 2 = A c os( 2 t - 0.1 ) S 2 [ C ]2. 在一根很长的弦线上形成的驻波是 (A)由两列振幅相等的相干波，沿着相同方向传播叠加而形成的。 (B)由两列振幅不相等的相干波，沿着相同方向传播叠加而形成的。 (C)由两列振幅相等的相干波，沿着反方向传播叠加而形成的。 (D)由两列波，沿着反方向传播叠加而形成的。 [ B ]3. 在波长为 λ 的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为 (A) λ/4 (B) λ/2 (C)3λ/4 (D)λ [ A ]4. 某时刻驻波波形曲线如图所示，则 a 、b 两点的位相差是 (A) (C) 4 (B) 1 2 (D) 0 [ B ]5. 如图所示，为一向右传播的简谐波在 t 时刻的波形图，BC 为波密介质的反射面，波由 P 点反射，则反射波在 t 时刻的波形图为 y A O - A a c 2 x b P
2.4惠更斯原理波的反射与折射 【教材分析】 教材首先介绍了惠更斯原理，要求学生了解波面、波线等概念，学会利用惠更斯原理确定下一时刻新的波面。在此基础上引导学生观察和研究波的反射现象和波的折射现象及其规律，并利用惠更斯原理进行论证。 【教案目标】 理解惠更斯原理 知道波发生反射时，反射角等于入射角，反射波的频率，波速、波长都与入射波相同知道波发生折射是由于波在不同介质中速度不同 知道折射角与入射角的关系 【教案重难点】 重点是使学生掌握波的反射与折射的规律 难点是理解惠更斯原理 【教案思路】 通过现象引入新课，激发学生的好奇性，然后在教师的组织下首先学习惠更斯原理，使学生了解波在传播时某一时刻的波面上的各点都可以认为是一个新的波源，向各个方向发出子波，由此可以确定下一时刻的波面。在此基础上，引导学生对波的反射和折射规律分别进行探究和论证。主要手段是先通过对实验现象的观察、分析得出大致的规律，进而利用惠更斯原理进行分析论证，最后分别得出波的反射和折射现象中满足的规律——反射定律和折射定律。这样教案的目的在于使学生开阔视野，了解科学家研究物理现象的极为巧妙的思维方法。通过例题和练习，使学生熟练掌握入射角、反射角、折射角和折射率的概念和反射定律和折射定律，并会应用解题。 【教案器材】 发波水槽、投影仪、自制多媒体课件等 【教案过程】 ◆新课导入 教师：各种波在传播过程中，遇到较大的障碍物时，都会发生反射现象．声波在遇到较大的障碍物后也会反射回来．反射回来的声波传入人耳，听到的就是回声，我们在山中、在大的空房间里大声说话时，都会听到回声。 学生：回顾生活中的体验。 教师：演示实验——水波的反射现象，并指导学生观察认识（采用发波水槽和实物投影仪）。 学生：观察实验，认识现象。 教师：提出问题：波为什么会有这样的现象呢？其有何规律呢？ 要了解这些问题，我们必须先学习惠更斯原理。 ◆新课展示 一、惠更斯原理 1．相关概念：波面、波前和波线： 教师：引导学生思考问题：如何表示波传播的方向？ 然后指导学生阅读教材40页有关内容，理解： （1）什么是波面？什么是波线？ （2）对于水波和空间一点发出的球面波和平面波为例，如何理解波面和波线？ 学生：阅读教材，思考理解：
第二章 光的干涉 知识点总结 2.1.1光的干涉现象 两束(或多束)光在相遇的区域内产生相干叠加,各点的光强不同于各光波单独作用所产生的光强之和,形成稳定的明暗交替或彩色条纹的现象,称为光的干涉现象。 2.1.2干涉原理 注：波的叠加原理和独立性原理成立于线性介质中,本书主要讨论的就是线性介质中的情况. (1)光波的独立传播原理 当两列波或多列波在同一波场中传播时，每一列波的传播方式都不因其他波的存在而受到影响，每列波仍然保持原有的特性（频率、波长、振动方向、传播方向等） (2)光波的叠加原理 在两列或多列波的交叠区域，波场中某点的振动等于各个波单独存在时在该点所产生振动之和。 波叠加例子用到的数学技巧： （1） （2） 注: 叠加结果为光波复振幅的矢量和，而非强度和。 分为相干叠加(叠加场的光强不等于参与叠加的波的强度和)和非相干叠加(叠加场的光强等于参与叠加的波的强度和). 2.1.3波叠加的相干条件 干涉项： 相干条件： （干涉项不为零） （为了获得稳定的叠加分布） （为了使干涉场强不随时间变化） 2.1.4 干涉场的衬比度 1.两束平行光的干涉场（学会推导） （1）两束平行光的干涉场 干涉场强分布： 21ωω=10200 ?≠r r E E 2010??-=常数()() 21212 1212()()()2=+?+=++?r r r r r r r r r I r E E E E I r I r E E 12102012201021212010212{cos()()()cos()()()} ?=?+?++-++-?+---r r r r v v v v v E E E E k k r t k k r t ??ωω??ωω() ()() * 12121212,(,)(,)(,)(,)2 cos =++=++?%%%%I x y U x y U x y U x y U x y I I I I ?
光的折射 一、知识点梳理 1． 光的反射定律：光从一种介质射到另一种介质的分界面时发生反射。反射光线与入 射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光分别位于法线的两侧。 2． 光的折射现象，光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，折射 光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 注意两角三线的含义 折射率 （光线从介质Ⅰ——介质Ⅱ） 1 2 sin sin v v r i n ＝＝ 折射现象的光路可逆性 3．折射率：入射角的正弦与折射角的正弦的比。 （1）折射率的物理意义：表示介质折射光的本领大小的物理量 （2）折射率大小的决定因素——介质、光源(频率) 在其它介质中的速度v c n ，式中n 为介质的折射率，n >1，故v 四、波的反射和折射·教案 教学目的 1．知道什么是波的反射现象，什么是波的折射现象． 2．知道波传播到两种介质交界面时，同时会发生反射和折射． 3．知道波发生反射现象时，反射角等于入射角． 4．知道反射波的频率、波速和波长与入射波相同． 5．知道折射波与入射波的频率相同，波速与波长不同． 6．理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同． 7．掌握入射角与折射角关系：sini/sinγ＝v1/v2． 教具 水波槽，观察反射与折射现象用的木板与玻璃砖，投影仪 教学过程 ●引入新课 前几节课我们学习了机械波的形成过程以及机械波的描述方法，今后几节课我们将要学习波的一些特有现象．波的反射和折射，波的衍射，波的干涉．这些现象是波动形式的共同特征，也是学好以后知识的基础． 【板书】*第四节波的反射和折射 ●进行新课 【板书】一、波的反射 思考讨论并回答：同学们在日常生活中看到或听到的哪些现象是属于波的反射现象？ 1．回声是声波的反射现象．原因是对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播． 2．夏日的雷声轰鸣不绝．原因是声波在云层界面多次反射． 3．在空房间里讲话感觉声音响．原因是：声波在普通房间里遇到墙壁，地面，天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳．人耳只能分开相差0.1s以上的声音．所以，人在房间里讲话感觉声音比在野外大，而普通房间里的慢帐、地毯、衣物等会吸收声波，会影响室内的声响效果．4．水波传到岸边也会发生反射现象． 下面我们通过水波的反射来研究波的反射特点． 【演示】在水波槽的装置中，把一根金属丝固定在振动片上，当金属片振动时，金属丝周期性的触动水面，形成波源，在水面上从波源发出一列圆形波．将实验现象用投影仪投影在屏幕上． 实验现象：(参见课本图10－20) (1)水面上形成一列圆形波． (2)画面上的圆形是朝各个方向传播的波峰波谷． 【板书】(1)波面：朝各个方向传播的波峰或波谷是在同一时刻构成的， 环球雅思学科教师辅导教案 学员编号：年级：高三课时数：3 学员姓名：辅导科目：物理学科教师： 授课类型T：C：C： 教学目标1、 难度星级★ 授课时间2015年05月08日15:00--17:00 一、光的折射 1．折射现象：光从一种介质斜．射入另一种介质，传播方向发生改变的现象． 2．折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比． 3．在折射现象中光路是可逆的． 二、折射率 1．定义：光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率．注意：指光从真空射入介质． 定义理解： （1）. 光从第1种介质射入第2种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比n12是个常数，它与入射角、折射角的大小无关，只与两种介质的性质有关。 （2）. 在实际应用中，常是光从空气射入某种介质或从某种介质射入空气。空气对光的传播影响较小，当真空处理。当光从真空射入介质时，常数n12可简单记为n. T- 光的折射与反射 （3）. 对不同的介质，常数n 是不同的，它反映介质的光学性质。常数n 越大，光线从空气斜射入这种介质时偏折的角度越大。 （4）折射率和光在介质中传播的速度有关：当c 为真空中的光速，v 为介质中的光速时：n=v c . （5）折射率是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关 2．公式：n=sini/sin γ0 sin 1C v c ='== λλ，折射率总大于1．即n ＞1． 3.各种色光性质比较：红光的n 最小，ν最小，在同种介质中（除真空外）v 最大，λ最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角C 最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角．．．和折．射角．． ）。 4．两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质． 例题解析 例1：光线以30°的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成90 °夹角，则玻璃的折射率为 __________ 例2：光在某种介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角由该介质射入空气时，折射角为多少？ 例3 如图13-1-1所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n=2玻璃表面. （1）当入射角θ1=45°时，反射光线与折射光线间的夹角θ为多少？ （2）当入射角θ1为多少时，反射光线和折射光线垂直？ 三、全反射 1．全反射现象：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象． 2．全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角． 3．临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C ，则sinC=1/n=v/c 四、棱镜与光的色散 1.棱镜对光的偏折作用 一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边 第六节 波的干涉 本节教材分析： 波的干涉是波的一种特殊的叠加现象，所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象 的基础.教材首先讲了波的叠加现象，即两列波相遇而发生叠加时，对某一质点而言，它每一时刻振动的总位移，都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和. 在学生理解波的叠加的基础上，再进一步说明在特殊情况下，即当两列波的频率相同时， 叠加的结果就会出现稳定的特殊图样，即某些点两列波引起的振动始终加强，某些点两列波引起的振动始终减弱，并且加强点与减弱点相互间隔，这就是干涉现象. 由于对干涉现象的理解，需要一定的空间想象力图，可借助图片、计算机模拟，尽可能 使学生形象、直观地理解干涉现象. 教学目标： 1.知道波的叠加原理. 2.知道什么是波的干涉现象和干涉图样. 3.知道干涉现象也是波特有的现象. 教学重点：波的叠加原理和波的干涉现象. 教学难点：波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别. 教学方法：实验法、电教法、训练法. 教学用具：实物投影仪、CAI 课件、波的干涉实验仪. 教学过程 一、引入 1.什么叫波的衍射？ 2.产生明显的衍射的条件是什么？ 学生答：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射. 只有缝、孔的宽度和障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能产生明显 的衍射现象. 教师：波的衍射研究的是一个波源发出波的情况，那么两列或两列以上的波在同一介质 中传播，又会发生什么情况呢？ 二、新课教学 (一)波的叠加原理 ［设问］把两块石子在不同的地方投入池塘的水中，就有两列波在水面上传播，两列波 相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，都改变原来的运动状态呢？ ［演示］取一根长绳，两位同学在这根水平长绳的两端分别向上抖动一下，学生观察现 象. ［学生叙述现象］ 现象一：抖动一下后，看到有两个凸起状态在绳上相向传播. 现象二：两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形跟相遇前一样. ［教师总结］两列波相遇后，每列波都像相遇前一样，保持各自原来的波形，继续向前 传播，这是波的独立传播特性. ［多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形］ 相遇前 相遇后 光的干涉和衍射的区别与联系 光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础性学 科,其中光的干涉与衍射现象是光学课程最主要的内容之一 ： 也是现代光学的基础。如傅立叶光学，全息学，光传输和光波导等理论基础。 干涉和衍射现象是一切波动所特有的，也是用于判断某 种物质是否有波动性的判据。从理论上分析，干涉和衍射都是 光波发生相干叠加的结果。光波叠加的原理表述为对于真空中传播的光或在媒质中传播的不太强的光，当几列光波相遇时,其合成光波的光矢量E等于各分光波的光矢量E1,E2,E3, 的矢量和，即 E=E1+E2+E3 ....... =E Ei 而在相遇区外各列光波仍保持各自原有的特性频率 波长振动方向等和传播方向继续传播就好像在各自的路径上没有遇到其他的波一样。 在我们的日常生活中就有不少的干涉现象，例如，水面 上的油膜在太阳光的照射下呈现出五彩缤纷的美丽图像。 儿童吹起的肥皂泡在阳光下也显出五光十色的彩纹，这些都是光在薄膜上干涉所产生的图样。 光的干涉现象的广义定义为“两束（或多束）频率相同振动偏振方向一致振动位相差恒定的光在一定的空间 范围内叠加其光强度分布与原来两束或多束光的强度之和不同的现象。”为了突出“相干叠加”与“非相干叠加”在空间强度分布的明显的差别又有了狭义的定义 “满足一定条件的两束或多束光在空间叠加后其合振动有些地方固定的加强有些地方固定的减弱强度在 空间在有一种周期性的变化的稳定分布” 。 根据光源分成两束时所采用的方法不同干涉分为两种： (1)由波阵面造成的干涉将点光源发出的波阵面分割为两 个或两个以上的部分 使它们通过不同的光路后交叠起来。 (2)由振幅分割造成的干涉用半透膜等波阵面上同一点处的振幅分成两个或更多个部分然后使这些波相遇而叠加起来。 让我们在日常生活中来观察光的衍射现象伸出你的手 把两个指头并拢靠近眼睛通过指缝观看电灯灯丝使缝与灯丝平行可以看到灯丝两旁有明暗相间的并带有彩色 的平行条纹这就是光通过指缝产生的衍射现象。 光的直线传播和衍射现象是有内在联系的衍射现象是光的波动特性的最基本的表现光的直线传播不过是光 的衍射现象的极限而已。惠更斯菲涅尔原理指出。在同一 第四节波的干涉和衍射教学设计 青铜峡市高级中学李荣英 学生分析 学生已经学过运动和力等矢量的合成分解，以及振动和波的基础知识；学生在平常的学习和生活中已经接触到过少量的、较复杂的、不明显的干涉现象或类似干涉现象。教学目标 1、知识与技能 （1）知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件； （2）知道波的叠加原理，知道什么是波的干涉现象、干涉图样和波的干涉条件； （3）知道波的衍射现象、干涉现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法：通过实验，培养学生的鉴别能力、观察能力、分析推理能力 3、情感、态度与价值观：通过互动实验，培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的 科学态度；通过全对波的叠加与干涉现象的研究，培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯，了解物理知识与现实生活的密切关系。 教学重点：波发生明显衍射现象的条件：波的叠加原理；波的干涉现象和干涉图样中加强点和减弱点的分析；波的干涉条件。 教学难点：波的干涉条件的理解 教学方法：实验演示 教学准备：多媒体课件、发波水槽（电动双振子）、音叉 教学过程： （一）引入新课 教师：生活中有这样一种现象，一学生在门外喊报告。提问：谁的声音？看到人了吗？为什么能听到声音却看不到人？ 学生：思考，回答。 教师：引导说明声波可以绕过障碍物继续传播，而光波为什么不能？通过下面的学习后我们再来解释。今天我们学习12.4波的衍射和干涉。 （二）进行新课 一．波的衍射 教师：刚才我们提到声波绕过障碍物继续传播，生活中微风激起的水波遇到小石芦苇等细小障碍物，会绕过它们继续传播，我们把这种现象叫波的衍射。下面我们观察一个实验。 演示实验:在发波水槽里放两块挡板中间留一个缝观察水波通过狭缝后的情况，改变缝宽再观察。 模拟实验：由于实验现象不明显让我们看模拟实验来分析 教师提问引导学生的观察点：观察下面几个实验，有没有衍射现象发生？学生对比观察思考回答。 实验现象分析：水波经过大孔后，可近似地看作是“直进”的，但边沿是模糊的，不像刀切的那么齐——有衍射现象．正如太阳光从窗户射进来，粗略地看明暗界线是分明的，窗框的影子很整齐；但是仔细去观察影子的边缘时，就会看到模糊的，明暗界线不是像刀切一般地齐．它们的区别是小孔发生了明显衍射。那么发生明显衍射的条件是什么？与什么因素有关？ 图片对比分析：哪个图发生了明显的衍射？ 实验结论：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 光的折射单元测试题(4) 一、光的折射 选择题 1．胶囊型元件水平放置，由某透明材料制成，两端是半径为r的半球，中间是长度为4r 的圆柱体，中轴线是1234 O O O O。一激光束从左侧平行中轴线水平射入，经折射、反射再折射后又从左侧水平射出。已知出射光线与入射光线的间距为1.6r，则该元件的折射率为（） A． 4 2 5 B． 4 3 5 C． 8 5 D． 62 5 2．如图所示，是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况，由图判断下面说法中正确的是( ) A．入射角大于折射角，声波在介质Ⅰ中的波速大于它在介质Ⅱ中的波速 B．入射角大于折射角，Ⅰ可能是空气，Ⅱ可能是水 C．入射角小于折射角，Ⅰ可能是钢铁，Ⅱ可能是空气 D．介质Ⅰ中波速v1与介质Ⅱ中波速v2满足：12 21 sin sin v v θ θ = 3．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单光色，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（） A．a光的频率最低 B．在真空中b光的波长最长 C．玻璃对c光的折射率最大 D．在三棱镜中c光传播速度最大 4．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出）射向水中，折射后通过水中的B点。图中O 点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是 A ．O 1点在O 点的右侧 B ．蓝光从空气中射入水中时，速度变小 C ．若沿AO 1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点 D ．若蓝光沿AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点 5．如图所示，两束平行的黄光射向截面ABC 为正三角形的玻璃三棱镜，已知该三棱镜对该黄光的折射率为2，入射光与AB 界面夹角为45°，光经三棱镜后到达与BC 界面平行的光屏PQ 上，下列说法中正确的是________。 A ．两束黄光从BC 边射出后仍是平行的 B ．黄光经三棱镜折射后偏向角为30° C ．改用红光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些 D ．改用绿光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些 E.若让入射角增大，则出射光束不平行 6．如图所示，O 1O 2是半圆形玻璃砖过圆心的法线，a 、b 是关于O 1O 2对称的两束平行单色光束，两光束从玻璃砖右方射出后的光路如图所示，则下列说法正确的是( ) A ．该玻璃砖对a 光的折射率比对b 光的折射率小 B ．有可能a 是绿光，b 是红光 C ．两光束从空气进入玻璃的过程中各自的频率均不变 D ．在真空中，a 光的波长比b 光的波长长 7．下列说法正确的有 （ ） A ．观察者接近恒定频率波源时，接收到波的频率变小 B ．物体做受迫振动，当驱动力频率等于固有频率时，振幅最大 C ．雨后美丽的彩虹是光的干涉现象 D ．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关 8．如图所示为一横截面为直角三角形ABC 的玻璃棱镜，其中30A ?∠=，D 点在AC 边上，A 、D 间距为L ，3AB L =。一条光线平行于AB 边从D 点射入棱镜，光线垂直 BC 边射出，已知真空中的光速为c ，则（ ） 《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案 1、知识与技能 （1）知道波的叠加原理，知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样； （1）知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件； （2）知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法： 3、情感、态度与价值观： 大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，这是什么原因呢？通过这节课的学习，我们就会知道，原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象，这就是波的衍射。 波在向前传播遇到障碍物时，会发生波线弯曲，偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播，这种现象就叫做波的衍射。 （1）波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象？（在水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物，会绕过它们继续传播。） 实验：下面我们用水波槽和小挡板来做，请大家认真观察。 现象：水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板， 重新做实验： 现象：水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。 （2）衍射现象的条件 演示：在水波槽里放两快小挡板，当中留一狭缝，观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变，该变窄缝的宽度（由窄到宽），观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象：在窄缝的宽度跟波长 相差不多的情况下，发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。（参见课本图10-26甲） 在窄缝的宽度比波长大得多的情况下，波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样，在挡板后面留下了“阴影区”。（参见课本图10-26乙） 第二、保持窄缝的宽度不变，改变水波的波长（由小到大），将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到：在窄缝不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上，它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10，乙中波长是窄缝宽度的5/10，丙中波长是窄缝宽度的7/10。 通过对比可以看出：窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象。 窄缝宽度比波长大得多时，衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象。 湖北省黄冈中学 《光的折射》单元测试题含答案 一、光的折射 选择题 1．如图，一横截面为直角三角形MNP 的玻璃棱镜，60M ∠=?，此截面内，一束平行光以60?入射角射到MN 边上，经折射后由MP 边射出，出射光束与NP 边平行，则该棱镜的折射率为（ ） A ．2 B ．1.5 C ．3 D ．2 2．下列说法中正确的是 A ．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a 束光在水珠中传播的速度一定大于b 束光在水珠中传播的速度 B ．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i 逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb ′面射出 C ．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L ，两相邻亮条纹间距离将减小 D ．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 3．下列说法正确的有 （ ） A ．观察者接近恒定频率波源时，接收到波的频率变小 B ．物体做受迫振动，当驱动力频率等于固有频率时，振幅最大 C ．雨后美丽的彩虹是光的干涉现象 D ．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关 4．如图所示，把由同种材料(玻璃)制成的厚度为d 的立方体A 和半径为d 的半球体B 分别放在报纸上，从正上方(对B 来说是最高点)竖直向下分别观察A 、B 中心处报纸上的字，下面的说法正确的是( )． A ．看到A 中的字比 B 中的字高 B ．看到B 中的字比A 中的字高 C ．看到A 、B 中的字一样高 D ．A 中的字比没有玻璃时的高，B 中的字和没有玻璃时的一样 5．如图所示，12O O 是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A 、B 是关于12O O 轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN 是垂直于12O O 放置的光屏，沿12O O 方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P ，根据该光路图，下列说法正确的是（ ） A ．该玻璃体对A 光的折射率比对 B 光的折射率小 B ．A 光的频率比B 光的频率高 C ．在该玻璃体中，A 光比B 光的波长长 D ．在真空中，A 光的波长比B 光的波长长 E.A 光从空气进入该玻璃体后，其频率变高 6．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A 点沿AO ，方向(O 1点在分界面上，图中O 1点和入射光线都未画出）射向空气中，折射后通过空气中的B 点（图中折射光线也未画出）。图中O 点为A 、B 连线与分界面的交点。下列说法正确的是 A ．Q 点在O 点的左侧 B ．绿光从水中射入空气中时，速度变小 C ．若绿光沿AO 方向射向空气中，则折射光线有可能 通过B 点正下方的C 点 D ．若沿AO 1方向射向空气中的是一束紫光，则折射光线也有可能通过B 点 E. 若沿AO 1方向射向空气中的是一束红光，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点 物理机械波知识点总结 导读：高中物理选修3-4机械波重要知识点 描述机械波的物理量——波长、波速和频率(周期)的关系 ⑴波长λ：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。 ⑵频率f：波的频率由波源决定，在任何介质中频率保持不变。 ⑶波速v：单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。 波的干涉和衍射 衍射：波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。 干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域振动减弱，并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。产生稳定干涉现象的条件是：两列波的频率相同，相差恒定。 稳定的干涉现象中，振动加强区和减弱区的空间位置是不变的，加强区的振幅等于两列波振幅之和，减弱区振幅等于两列波振幅之差。 判断加强与减弱区域的方法一般有两种：一是画峰谷波形图，峰峰或谷谷相遇增强，峰谷相遇减弱。二是相干波源振动相同时，某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强，是半波长奇数倍时振动减弱。干涉和衍射是波所特有的现象。 高中物理选修3-4重要知识点 相对论的时空观 经典物理学的时空观(牛顿物理学的绝对时空观)：时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间没有任何联系。 相对论的时空观(爱因斯坦相对论的相对时空观)：空间和时间都与物质的运动状态有关。 相对论的时空观更具有普遍性，但是经典物理学作为相对论的特例，在宏观低速运动时仍将发挥作用。 时间和空间的相对性(时长尺短) 1.同时的相对性：指两个事件，在一个惯性系中观察是同时的，但在另外一个惯性系中观察却不再是同时的。 2.长度的相对性：指相对于观察者运动的物体，在其运动方向的长度，总是小于物体静止时的长度。而在垂直于运动方向上，其长度保持不变。 高中物理机械振动和机械波知识点 1.简谐运动 (1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动. (2)简谐运动的特征:回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置. 简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度 光的折射、全反射、干涉、衍射、偏振电磁波 1、很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，则图2的光路图中正确的是() 图 2 解析：红蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以蓝光发生全反射的临界角较红光小，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故C正确． 答案：C 2．对于某单色光，玻璃的折射率比水的大，则此单色光在玻璃中传播时() A．其速度比在水中的大，其波长比在水中的长 B．其速度比在水中的大，其波长比在水中的短 C．其速度比在水中的小，其波长比在水中的短 D．其速度比在水中的小，其波长比在水中的长 解析：由光在介质中的波速与折射率的关系式v＝c n可知，n玻＞n水，所以v玻＜v水，光的频率与介质无关，只由光源决定，即光在玻璃及水中传播时ν不变，据v＝λν，知λ玻＜λ水．C项正确． 答案：C 3．下述现象哪个不是由于全反射造成的() A．露水珠或喷泉的水珠，在阳光照耀下格外明亮 B．口渴的沙漠旅行者，往往会看到前方有一潭晶莹的池水，当他们喜出望外地奔向那潭池水时，池水却总是可望而不可及 C．用光导纤维传输光信号、图像信号 D．肥皂泡呈现彩色条纹 解析：水珠在阳光照耀下格外明亮及光导纤维都用到全反射；沙漠旅行者看到晶莹池水， 是沙漠蜃景，也是全反射现象；肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象． 答案：D 4．(2011·厦门模拟)如图5所示，一束光从空气中射向折射率n ＝ 2 的某种玻璃的表面，i 表示入射角，则下列说法中不正确的是( ) A ．当i ＞45°时会发生全反射现象 B ．无论入射角是多大，折射角r 都不会超过45° C ．欲使折射角r ＝30°，应以i ＝45°的角度入射 D ．当入射角i ＝arctan 2 时，反射光线跟折射光线恰好垂直 解析：当入射光由光疏介质射入光密介质时，无论入射角多大，都不会发生全反射．故 A 错．由sin i sin r ＝n ＝2，当i ＝90°时，r ＝45°，故 B 陈述对．由sin i sin r ＝2，当r ＝30°时，i ＝45°， C 陈述也对．由i ＝arctan 2，得到tan i ＝2，设折射角为r ，从而求出sin i ＝cos r ＝63，cos i ＝sin r ＝ 33 ，可知i ＋r ＝90°，反射光线跟折射光线恰好垂直，D 陈述也对．此题选错误的，故选A. 答案：A 5．(2010·全国卷Ⅱ改编)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图6所示，下列说法正确的是( ) A ．单色光1的波长大于单色光2的波长 B ．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间 D ．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 解析：由图知单色光1在界面折射时的偏折程度大，则单色光1的折射率大，因此单色 光1的频率大于单色光2的，那么单色光1的波长小于单色光2的，A 项错；由n ＝c v 知， 折射率大的单色光1在玻璃中传播速度小，当单色光1、2垂直射入玻璃时，二者通过玻璃板的路程相等，此时单色光1通过玻璃板所需的时间大于单色光2的，B 、C 项都错；由sin C ＝1n 及单色光1的折射率大知，D 项对． 答案：D 6．一束太阳光射到空气中的小水珠发生色散，形成的光路如图8所示，a 、b 分别为两束从小水珠中射出的单色光，下列说法中正确的是( ) 高中物理新课程教学设计案例 《光的干涉》 【教材分析】 本节课是本章的第一节课，本章是以光的波动性为主线，以光的干涉为重点进行编排的，所以这节课是本章的重点。光的干涉是光具有波动性的主要实验现象，本节内容的成功教学，将对学生关于光的本性的认知结构起到重要作用，在教学中介绍光的微粒说和波动说之争，以便引起学生对本节课的关注，同时在教学中体现新课程学习的理念：“自主学习、合作学习、探究学习”。 【学生分析】 学生已经学过机械波的干涉现象，光的干涉比起机械波来说要深奥得多，机械波得干涉是以水波为例，形象具体可见，而光波就比较抽象，见到是亮暗相间条纹，不易理解其中的缘故，在教学安排上，要通过实验的对比展示和学生的自主探究，合作学习，使学生逐步认识到光的干涉条纹中所蕴涵的波动信息。 【教学目标】 1、知识与技能： （1）在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程（2）在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。（3）使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件，并了解其有关计算，明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。 （4）通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。 2、过程与方法 在教学的主要设置了两个探究的问题 （1）在复习水波干涉的基础上，学生通过自主学习掌握光的干涉条件，在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。 （2）小组合作学习探究相邻两条亮条纹（或暗条纹）的间距与什么因素有关。 3、情感态度价值观 培养学生合作的精神、团队的意识和集体的观念，培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。 【教学过程】 课题引入： 师：在日常生活中，我们见到许多光学的现象，如彩虹：彩虹是如何形成？ 生：由于光的色散形成的。波的反射和折射
光的反射与折射讲解
高中物理必备知识点 波的干涉知识点
光的干涉和衍射的区别与联系
第四节 波的干涉和衍射 教学设计
光的折射单元测试题(4)
《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案
湖北省黄冈中学 《光的折射》单元测试题含答案
物理机械波知识点总结
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