大学物理课程教案(28) 授课类型理论课 授课时问2拉 一、授课题目（数学章节或主题）： 第10章 10.1被的叠加与干湾 10.2分波阵面千涉 10.3光程 二、本授课单元教学目标或要求 1,理解波的相干条件及获得相干光的方法，能应用相位差和波程差分析、确定相干被叠加后 畅加强和诚写的条件 2.能分析、确定杨氏双缝干涉条纹 3,掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系。理解在什么情况下的反射光有相位跃变 三、木授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，引导学生解决重点难点的方法、例题等）力 基本内容： 10.1波的叠加与干沙 1,被的叠加原理 2.被的干莎 A、相干被条件 B、干莎如强减弱条件 C,相干被的获得 振动方向相同、频率相同，相位差恒定是两列波能够相干的要条件。 获得相干光的方法将同一波列的光分成两束，经不同路经后相遇，产生干涉。 (分波振面法，分振幅法) 102分被阵面干涉 (1)杨氏双斜干沙明暗条纹条件： 「±k元 k=0,1,2,…明纹（如强） 6=5-片= a24-经 k=1,2…暗纹（战弱） 2
2 大学物理 课程教案（28） 授课类型 理论课 授课时间 2 节 一、授课题目（教学章节或主题）： 第 10 章 10.1 波的叠加与干涉 10.2 分波阵面干涉 10.3 光程 二、本授课单元教学目标或要求： 1．理解波的相干条件及获得相干光的方法，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振 幅加强和减弱的条件 2．能分析、确定杨氏双缝干涉条纹 3．掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，理解在什么情况下的反射光有相位跃变 三、本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，引导学生解决重点难点的方法、例题等）： 基本内容： 10.1 波的叠加与干涉 1．波的叠加原理 2．波的干涉 A、相干波条件 B、干涉加强减弱条件 C、相干波的获得 振动方向相同、频率相同、相位差恒定是两列波能够相干的必要条件。 获得相干光的方法: 将同一波列的光分成两束，经不同路经后相遇，产生干涉。 （分波振面法，分振幅法） 10.2 分波阵面干涉 （1）杨氏双缝干涉明暗条纹条件： 2 1 , 0,1,2, 2 1) , 1,2, 2 k k r r k k 明纹(加强） （ 暗纹（减弱）
k级明纹中心位置为 青=城D财 k=0,L2,… d k级暗纹中心位置为 玉=(2k-) D入 2d k=L2,… 相邻两明纹或两暗纹的间距为 D Ax== d (2)洛埃镜实验一半波拟失 10.3光程 1、光程 光在某一媒质中所经过的几何路程F和该介顺新射率：的乘积F叫作光程 光程的物理意义：光程就是光在螺质中通过的几何路程，按相位变化相同（成波数相等） 折合到真空中的路程。 2、差和相位楚的关系： △9=2x 2、透镜不产生用加的光程差 3、半被损失：被密介周液难介质 例1设S1,S2为两个相干波源，两者相距四分之一被长。如图10-2所示。$1比S2的相 位超前x2。若两列被在S1、S2违线方向上的服度相同，且不随距离变化，求在s1、s2连线上 ()S2右侧各点的合成被的强度如刺？ (2)S1左侧各点的合成被的强度如何？ 例2在双蛙干涉实验中，用波长为632.8m的藏光盟射一双缝，将一折射半为m-1.4的透 明的介质薄片插入一条光路，发联屏幕上中央明纹移动了35个条纹。求介质薄片的厚度d, 敏学薰点：杨氏双缝干涉：光程及光程差和相位差的关系， 数学难点：光程的概念以及光程差和相位差的关系。 羽导学生解决重点难点的方法：讲述有关概念成定义时，采用幻灯片的形式讲解，分析和推导 定理结合板书博解
3 k 级明纹中心位置为 0,1, 2, k D x k k d k 级暗纹中心位置为 (2 1) 1, 2, 2 k D x k k d 相邻两明纹或两暗纹的间距为 k k 1 D x x x d （2）洛埃镜实验 ——半波损失 10.3 光程 1、 光程 光在某一媒质中所经过的几何路程 r 和该介质折射率 n 的乘积 nr 叫作光程 光程的物理意义：光程就是光在媒质中通过的几何路程 , 按相位变化相同(或波数相等) 折合到真空中的路程。 2、 差和相位差的关系： 2 2、透镜不产生附加的光程差 3、半波损失：波密介质 波疏介质 例 1 设 S1、S2 为两个相干波源，两者相距四分之一波长，如图 10-2 所示。S1 比 S2 的相 位超前 /2。若两列波在 S1、S2 连线方向上的强度相同，且不随距离变化，求在 S1、S2 连线上 (1) S2 右侧各点的合成波的强度如何？ (2) S1 左侧各点的合成波的强度如何？ 例 2 在双缝干涉实验中，用波长为 632.8 nm 的激光照射一双缝，将一折射率为 n=1.4 的透 明的介质薄片插入一条光路，发现屏幕上中央明纹移动了 3.5 个条纹，求介质薄片的厚度 d 。 教学重点： 杨氏双缝干涉 ；光程及光程差和相位差的关系。 教学难点：光程的概念以及光程差和相位差的关系。 引导学生解决重点难点的方法：讲述有关概念或定义时，采用幻灯片的形式讲解，分析和推导 定理结合板书讲解
四、本授课单元教学手段与方法： 分析相位差，获得光程差。充程为一折合量，它是在传播时同相同的条件下，把光在媒顺中传 播的路程折合成在真空中传插的路程。折合的好处是可以统一地用光在真空中的波长来计算光的相 位的变化。 五、本授课单元思考题、讨论题、作业 作业：P267选择10-l,10-2P270计算10-1,10-2,106 六、本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）力 参考书：1，《大学物理练习盟编》 2、张三慧编著，大学基础物理学，清华大学出版社，2003： 3、程守沫江之水编.普通物理学，高等教育出版社，195： 4、《College Physics》 大学物理课程教案(29) 授课类型理论速 授课时问2塑 一、授课题目（数学章节或主题）： 10.4分振幅干涉劈尖牛顿环迈克耳孙干涉收 二、本授课单元数学目标或要求： 【,能分析、确定薄膜等厚干涉条纹的位置 2,了解增透顾和增反预的源理以及迈克耳孙干涉仪的工作原理 三、本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，引导学生解决重成难点的方法、例题等）： 基本内容： 14分振幅干涉剪尖牛领环迈克耳孙干涉仪 1.薄膜的干沙现象 2.等倾干渗 ()干涉条件 k k=1.2…加强 6=2e√m-sin2i+ +哈 素=0.1.2.…减弱 2)光垂直入射到均匀厚度的丽上的干湾条件 k入 k=12…加强 2e+ 2 2+2 k=0.12.…减弱
4 四、本授课单元教学手段与方法： 分析相位差，获得光程差。光程为一折合量，它是在传播时间相同的条件下，把光在媒质中传 播的路程折合成在真空中传播的路程。折合的好处是可以统一地用光在真空中的波长来计算光的相 位的变化。 五、本授课单元思考题、讨论题、作业： 作业：P267 选择 10-1, 10-2 P270 计算 10-1, 10-2, 10-6 六、本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）： 参考书：1、《大学物理练习题汇编》 2、张三慧编著，大学基础物理学，清华大学出版社，2003； 3、程守洙 江之永编, 普通物理学，高等教育出版社，1995； 4、《College Physics》 大学物理 课程教案（29） 授课类型 理论课 授课时间 2 节 一、授课题目（教学章节或主题）： 10.4 分振幅干涉 劈尖 牛顿环 迈克耳孙干涉仪 二、本授课单元教学目标或要求： 1． 能分析、确定薄膜等厚干涉条纹的位置 2．了解增透膜和增反膜的原理以及迈克耳孙干涉仪的工作原理 三、本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，引导学生解决重点难点的方法、例题等）： 基本内容： 10.4 分振幅干涉 劈尖 牛顿环 迈克耳孙干涉仪 1． 薄膜的干涉现象 2． 等倾干涉 (1) 干涉条件 (2) 光垂直入射到均匀厚度的膜上的干涉条件 2 2 1,2, 2 sin 2 (2 1) 0,1,2, 2 k k e n i k k 加强 减弱 1,2, 2 2 (2 1) 0,1,2, 2 k k ne k k 加强 减弱
3。等厚干涉 (1尖 k k=1,2…如强 A加强、减弱的条件 2ne 24*n ★=0.12.…减弱 B劈尖干涉的应用 (2)牛顿环 A明暗纹的条件 k=l,2.…明纹 2e+ 2 2+) k=0,12,…暗纹 B牛候环应用 4迈克耳孙干秒仪 (1)迈克耳孙干涉仪简图 2)返克尔孙干涉仪的主要特性 两相干光束在空间完全分开，并可川移动反射镜或在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差 例愿： 例1为增强里相机镜头的透射光，住住在镜头(n3-1.52)上线一层Mg2薄颗(2-138)，使对人 取和感光底片最敏感的黄绿光A-555m反射最小，假设光垂直照射镜头，求：MgF2薄膜的 最小厚度。 例2有一玻璃明.放在空气剪尖夹角.用某波长的单色光垂直入射时，测得干湾条纹的宽度求这玻 璃的折射率 教学重点：1等领干涉2等厚干涉条纹的位置。 数学希点：1等领干涉2等厚干涉条蚊的位置。 明导学生解决重点难点的方法：讲述有关概之成定文时，采用幻灯片的形式讲解，分析结合板 书讲解。弄清两相干光找的光程差，判断有没有半波损失。 四、本授课单元教学手段与方法： 分析相位差，获得光程差。凳程为一折合量，它是在传播时同相同的条件下，把光在媒质中传 播的路程折合成在真空中传播的路程。折合的好处是可以统一地用光在真空申的波长来计算光的相 位的变化 五、本授课单元思考思、讨论思、作业： f作业：P268选择106.10-7,10-8P270计算10-7,10-910-10 5
5 3． 等厚干涉 (1)劈尖 A 加强、减弱的条件 B 劈尖干涉的应用 (2)牛顿环 A 明暗纹的条件 B 牛顿环应用 4. 迈克耳孙干涉仪 (1) 迈克耳孙干涉仪简图 (2) 迈克尔孙干涉仪的主要特性 两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差. 例题： 例 1 为增强照相机镜头的透射光，往往在镜头（n3=1.52）上镀一层 MgF2 薄膜（n2=1.38），使对人 眼和感光底片最敏感的黄绿光 = 555 nm 反射最小，假设光垂直照射镜头，求：MgF2 薄膜的 最小厚度。 例 2 有一玻璃劈,放在空气,劈尖夹角, 用某波长的单色光垂直入射时, 测得干涉条纹的宽度,求这玻 璃的折射率。 教学重点： 1 等倾干涉 2 等厚干涉条纹的位置。 教学难点： 1 等倾干涉 2 等厚干涉条纹的位置。 引导学生解决重点难点的方法：讲述有关概念或定义时，采用幻灯片的形式讲解，分析结合板 书讲解。弄清两相干光线的光程差，判断有没有半波损失。 四、本授课单元教学手段与方法： 分析相位差，获得光程差。光程为一折合量，它是在传播时间相同的条件下，把光在媒质中传 播的路程折合成在真空中传播的路程。折合的好处是可以统一地用光在真空中的波长来计算光的相 位的变化。 五、本授课单元思考题、讨论题、作业： 作业：P268 选择 10-6, 10-7，10-8 P270 计算 10-7, 10-9 ,10-10 1,2, 2 2 (2 1) 0,1,2, 2 k k ne k k 加强 减弱 1,2, 2 2 (2 1) 0,1,2, 2 k k ne k k 明纹 暗纹
六、本投课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）： 参考书：1、《大学物理练习题汇编》 2、张三慧编著，大学基础物理学，清华大学出假社，2003： 3、程守沫江之水编.普通物理学，高等教有出版社。195： 4.《College Physics》 大学物理课程教案(30) 授课类型理论课 授课时间2恒 一、授课题目（教学章节或主趣）： 10.5驻波习题课 二、本授课单元教学目标或要求： 了解驻波和行被的区别： 三、本授课单元教学内容（包新基本内容、重点、难点，引导学生解决重点难点的方法、侧题等）： 基本内喜 10.5驻被 1.驻波的形成及特征 (山)驻波现象： (2)驻波方程 2 y=2Acos -xcos2wv (3)驻波的特点 A,各点做膏请振动的频率相同： B、被节、波妆位置： C、相邻两波节间各点相位相同。而一个波节两侧各点相位相反，因为振幅因子的值对于两 个波节之间的各点有相同的符号，因此相位总是一样，而在一个波节两侧此因子有相反的符号， 即相位相反： D、在驻被中，没有振动状态或相位的传桶，也没有能量的传播。 2.弦线上的驻波 弦上形成驻波的被长值是不连续的，是量子化的： 本征频率，简正模式，基规、谐的概念， 6
6 六、本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出）： 参考书：1、《大学物理练习题汇编》 2、张三慧编著，大学基础物理学，清华大学出版社，2003； 3、程守洙 江之永编, 普通物理学，高等教育出版社，1995； 4、《College Physics》 大学物理 课程教案（30） 授课类型 理论课 授课时间 2 节 一、授课题目（教学章节或主题）： 10.5 驻波 习题课 二、本授课单元教学目标或要求： 了解驻波和行波的区别。 三、本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，引导学生解决重点难点的方法、例题等）： 基本内容： 10.5 驻 波 1. 驻波的形成及特征: (1) 驻波现象： (2) 驻波方程 cos 2 2 y 2Acos x (3) 驻波的特点: A、各点做简谐振动的频率相同； B、波节、波腹位置； C、 相邻两波节间各点相位相同，而一个波节两侧各点相位相反。因为振幅因子的值对于两 个波节之间的各点有相同的符号，因此相位总是一样。而在一个波节两侧此因子有相反的符号， 即相位相反； D、在驻波中，没有振动状态或相位的传播，也没有能量的传播。 2. 弦线上的驻波 弦上形成驻波的波长值是不连续的，是量子化的。 本征频率、简正模式、基频、谐频的概念