选修35 光的衍射课后练习题

这是一份选修35 光的衍射课后练习题，共3页。

教学目的：1、通过对肥皂液薄膜干涉的分析和实验使学生理解薄膜干涉的原理。并对光的干涉现象加深认识。
2、通过举例使学生了解薄膜干涉在科学技术中的一些应用
3、从光的衍射实验中使学生对光的波动性有进一步的认识和理解。
重点内容：1、薄膜干涉的原理及实验
2、光的衍射条件
3、光的衍射图样
教学过程：
复习
用某种单色光做双缝干涉实验，若两狭缝间相距0.1毫米，缝与光屏的距离是2米，已知屏上相邻两条暗纹之间的距离是1.3厘米，求这种色光的频率？(4.62×1014赫兹)
讲授新课
引言：前节我们学习了光的干涉现象，在实验中由双缝发出的光波是同一光源产生的，因此它们是相干光波，从而得到了干涉现象。本节我们还要介绍薄膜产生相干光波而发生干涉的情况-----薄膜干涉。
1、薄膜干涉
（1）肥皂液薄膜干涉实验
介绍实验做法。强调肥皂薄膜必须竖直立放，并把液膜当成镜面从前面看火焰的反射后的虚像。
由学生两人一组做实验，注意观察火焰反射虚像中近似水平的明暗相间的条纹。
（2）分析明暗相间条纹的来源。
……虚线代表前表面反射
——实线代表后表面反射
介绍竖直放置的肥皂液薄膜由于重力作用而形成楔形薄膜。
强调指出图中所画的波都是反射波，是从楔形薄膜前表面和后表面分别反射的两列波叠加，这两列波是同一光源发出的，所以是相干波，由于同一水平线上的薄膜厚度近似相同，所以干涉后能产生水平的明暗条纹。
（3）若用白光照射，则在薄膜某一厚度的地方某一波长的光反射后增强，而另一些波长的光反射后弱，这样薄膜的像上就出现彩色条纹。在水面的油膜上常常看到彩色花纹就是由于油膜的各部分的厚度不均匀，从油膜的上表面和下表面分别反射的光发生干涉而形成的。
2、光的干涉在技术上的应用。
介绍干涉法检查镜面
介绍牛顿环构造
讲解镜片增透膜。
3、光的衍射。
引言：光的干涉现象证明了光具有波动性，为了进一步了解光的波动特性，我们下面将介绍光的衍射现象。
（1）、提问：什么是波的衍射？
产生明显的波的衍射要具备什么样的条件？（障碍物或小孔的尺寸跟波长相差不多）
怎样才能观察光的衍射现象？（必须使点光源（或线光源）发出的光通过非常小的孔（或是非常窄的狭缝））
（2）、光的衍射实验------单缝衍射。
使激光通过非常狭窄的缝，光线明显地偏离了原来的直进的方向，照在屏（或墙壁）上相当宽的区域，出现了明暗相间的条纹。
强调指出：
在单缝衍射图样里，
中央条纹最亮、最宽（见插图）
看课本单缝衍射照片：
狭缝越窄才出现明显的衍射。
小孔衍射可在屏上得到明暗相间的圆环。
介绍泊松亮斑实验。
说明光的衍射现象在光学发展史中对建立的波动说起了重要作用。
小结：
薄膜干涉的原理
光的衍射条件
要能区分单缝衍射和双缝干涉的图样。
作业：课本P236（1）（2）