A. 大物,增透膜,計算問題,如圖,請問是問題出錯還是計算問題,求助!求解
18.
加強條件:2 n e = k λ,k = 1,2,3,……
取 k = 1 得,
e = λ / (2 n)
= 600 / (2 * 1.5)
= 200 nm
B. 高二物理新教材增透膜怎麼解釋
增透膜教學要講清四點
高中物理教材中講述光的干涉在技術上的應用時,對於增透膜,由於篇幅少,介紹得比較淺,學生有很多疑問.根據筆者的教學體會,認為增透膜知識的教學要講清以下四點,以滿足學生的求知慾,開闊學生的視野,以適應當今高考強調理論聯系實際的需要.
一、為什麼在光學鏡頭上塗一層透明薄膜棗增透膜呢?
現代光學裝置,如攝影機、電影放映機的鏡頭、潛水艇的潛望鏡等,都是由 許多光學元件棗透鏡、棱鏡等組成的.進入這些裝置的光,在每一個鏡面上都有一部分光 被反射,因此只有10~20%的入射光通過裝置,所成的像既暗又不清晰.計算表明,如果一個裝置中包含有六個透鏡,那麼將有50%的光被反射.若在鏡面上塗上一層透明薄膜,即增透膜,就大大減少了光的反射損失,增強光的透射強度,從而提高成像質量.
二、為什麼要求增透膜的厚度是入射光在薄膜介質中波長的四分之一呢?
當光射到兩種透明介質的界面時,若光從光密介質射向光疏介質,光有可能發生全反射;當光從光疏介質射向光密介質,反射光有半波損失.對於玻璃鏡頭上的增透膜,其折射率大小介於玻璃和空氣折射率之間,當光由空氣射向鏡頭時,使得膜兩面的反射光均有半波損失,從而使膜的厚度僅僅只滿足兩反射光的光程差為半個波長.膜的後表面上的反射光比前表面上的反射光多經歷的路程,即為膜的厚度的兩倍.所以,膜厚應為光在薄膜介質中波長的1/4,從而使兩反射光相互抵消.由此可知,增透膜的厚度d=λ/4n(其中n為膜的折射率,λ為光在空氣中的波長 ).
三、為什麼增透膜要用折射率為1.38的氟化鎂作材料鍍制呢?
單層增透膜的理論依據表明:當膜的折射率n膜滿足:(其中n空、n玻分別為空氣和玻璃的折射率)時,反射光的強度為零,光的透射率為100%.對於一般折射率在1.5左右的光學玻璃,為了用單層膜達到100%的增透效果,其膜的折射率=.折射率如此低的鍍膜材料很難找到.所以,現在一般都用折射率為1.38的氟化鎂(MgF2)鍍制單層增透膜.不過對於折射率較高的光學玻璃,單層氟化鎂膜能達到很好的增透效果.
四、為什麼塗有增透膜的光學鏡頭呈淡紫色呢?
對於增透效果很好的氟化鎂膜,仍有約1.3%的光能量被反射,再加之對於其它波長的光,給定膜層的厚度不是這些光在薄膜中的波長的1/4倍,增透效果較差些.在通常情況下,入射光為白光,增透膜只能使一定波長的光反射時相互抵消,不可能使白光中所有波長的光都相互抵消.在選擇增透膜時,一般是使對人眼靈敏的綠色光在垂直入 射時相互抵消,這時光譜邊緣部分的紅光和紫光並沒有完全抵消,因此,塗有增透膜的光學鏡面呈淡紫色.
C. 增透膜和增反膜的原理是什麼
1:增透膜的原理是把光當成一種波來考慮的,因為光波和機械波一樣也具有干涉的性質。
在鏡頭前面塗上一層增透膜(一般是"氟化鈣",微溶於水),如果膜的厚度等於紅光(注意:這里說的是紅光)在增透膜中波長的四分之一時,那麼在這層膜的兩側反射回去的紅光就會發生干涉,從而相互抵消,你在鏡頭前將看不到一點反光,因為這束紅光已經全部穿過鏡頭了.
2:增反膜是用光疏到光密有半波損失,然後薄膜片的厚度為λ/4n,這樣來回就二分之一個波長,加上半波損失,就回去一個波長,兩個相干相長,就可以增加反射的能量,根據能量守恆,這樣就可以減少在透射過程的能量損失,一般兩層透鏡作用不明顯,一般採用多層膜,最強可以達到99%。而光學鏡頭為減少透光量,增加反射光,通常要鍍增反膜。可以說理論作用與增透膜恰好相反
。
總結:一個增強反光效果,一個增強光透過它的能力
D. 大學物理實驗計算題 寫出詳細步驟 74.648+21.7= 6.557π=
; (D) 、 單項選擇題:(每小題3分;)(A) A點勢能最大; ;
(D) x=4cos(2πt+π)(m)。
9.一餘弦波沿x軸負方向傳播; C )
(A) ( (B) ; ;
(C) ; (C) ;, 。
7. 一物體作簡諧振動, 振動方程為x=Acos(ωt+π/4);, ; = ;
(C) (B) ; ,若選拉開方向為 軸正方向,並以 表示振動方程,則這一簡諧振動的初相位和振幅為 (B)0,取一邊長為 的立方形閉合面;名
衡陽師范學院2007年下學期
《大學物理》(二)期末考試試題B卷(答卷)
題 號 一 二 三 四 五 合 分 , ; 簽 名
得 分
復 查
得分 評卷人
一; B )
(A) ;
(C) -3μ0; (D) ; 。
5.某時刻波形圖如圖所示,下列說法正確的是 3μ0; ( ,由靜止釋放而作簡諧振動; D )
(A) 。在t=T/4(T為周期)時刻,物體的加速度為 . 簡諧振動的位移—時間曲線關系如圖所示; ,動能最小;
(B) B點勢能最大; (D)5μ0; ; : ( ,共30分)
處於真空中的電流元 到P點的位矢為 ,則 在P點產生的磁感應強度為 B ; ; (B) ; ( A )
(A) ; (C) .
2; ; )
(A) ; (D) 0。
3. 如圖,兩導線中的電流I1=4 A,I2=1 A; ( ,根據安培環路定律,對圖中所示的閉合曲線C有 D )
(A) ,則通過該閉合面的磁通量的大小為; (B) ; ; ( B ; 。
8;(D) ; (D) . 在磁感應強度為 的均勻磁場中;
(C) , ; (C) ,已知x=-1 m處振動方程為y=Acos(ωt+ ),若波速為u,則波動方程為 ;
(D) B點動能最大,勢能最小。
6; (B) ; ,動能最大。
(C) A、C兩點勢能最大,動能最大;( ;
(C) x=4cosπt(m);(院)
專 業
年級、班級
學 號
姓 C )
(B) x=4cos(πt-π)(m); ; ; . 將水平彈簧振子拉離平衡位置5cm; (D)
10.如圖所示,兩平面玻璃板OA和OB構成一空氣劈尖,一平面單色光垂直入射到劈尖上,當A板與B板的夾角θ增大時,干涉圖樣將 ( C )
(A) 干涉條紋間距增大,並向O方向移動;
(B) 干涉條紋間距減小,並向B方向移動;
(C) 干涉條紋間距減小,並向O方向移動;
(D) 干涉條紋間距增大,並向O方向移動.
得分 評卷人
二、填空題:(每小題3分,共18分)
電流為I的長直導線周圍的磁感應強度為 。
2. 相干波的相干條件為 振動方向相同、頻率相同、相位差恆定 。
3. 諧振子從平衡位置運動到最遠點所需時間為 T/4 (用周期表示),走過該距離的一半所需時間為 T/12 (用周期表示)。
4. 從微觀上來說, 產生動生電動勢的非靜電力是 洛侖茲力 。
5.兩個諧振動方程為x1=0.03cosωt,x2=0.04cos(ωt+π/2)(SI),則它們的合振幅為 0.05 m 。
6. 描述簡諧運動的三個特徵量為 振幅、角頻率、初相 。
得分 評卷人
三、簡答題:(每小題6分,共12分)
當一個彈簧振子的振幅增大到兩倍時,試分析它的下列物理量將受到什麼影響:振動的周期、最大速度、最大加速度和振動的能量。
參考解彈簧振子的周期為T=2π 【1分】,僅與系統的內在性質有關,與外界因素無關【1分】,所以與振幅無關。【1分】
vmax=ωA,當A增大到兩倍時,vmax也增大到原來的兩倍。【1分】
amax=ω2A,當A增大到兩倍時,amax也增大到原來的兩倍。【1分】
E= kA2,當A增大到兩倍時,E增大到原來的四倍。【1分】
2. 把同一光源發的光分成兩部分而成為相干光的方法有哪幾種?這幾種方法分別有什麼特點並舉例?
參考解把同一光源發的光分成兩部分而成為相干光的方法有兩種:分波陣面法和分振幅法【2分】。分波陣面法是指把原光源發出的同一波陣面上的兩部分作為兩子光源而取得相干光的方法,如楊氏雙縫干涉實驗等【2分】;分振幅法是指將一普通光源同一點發出的光,利用反射、折射等方法把它「一分為二」,從而獲得相干光的方法,如薄膜干涉等【2分】。
得分 評卷人
四、計算題:(第1題7分,其它每小題8分,共31分)
有一個和輕彈簧相連的小球,沿x軸作振幅為A的簡諧運動。該振動的表達式用餘弦函數表示。若t=0時,球的運動狀態分別為:
(1) x0=-A;(2) 過平衡位置向x正方向運動;(3) 過x=A/2處,且向x負方向運動。試確定相應的初相。
解:(1) =π【1分】;(2) =-π/2【1分】;(3) =π/3【1分】。
相量圖如下:【圖(1)1分;圖(2)1分;圖(3)2分】
2.一水平彈簧振子,振幅A=2.0×10-2m,周期T=0.50s。當t=0時,
(1) 物體過x=1.0×10-2m處,向負方向運動;
(2) 物體過x=-1.0×10-2m處,向正方向運動。
分別寫出以上兩種情況下的振動表達式。
解一: 相量圖法。由題知 =4π【2分】
(1)φ1= , 其振動表達式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3分】
(2)φ2= 或- , 其振動表達式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3分】
解二: 解析法。(1)因為T=0時,x0=1.0×10-2m=A/2, v0<0. 【1分】
由x0=Acosφ= ,知 cosφ= ,則φ=± ,
由 v0=-ωAsinφ<0,有 sinφ>0,所以φ= ,【1分】
其振動表達式為 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【2分】
(2)因為T=0時,x0=-1.0×10-2m=A/2, v0>0. 【1分】
由x0=Acosφ=- ,知 cosφ=- ,則φ=± (或 , ),
由 v0=-ωAsinφ>0,有 sinφ<0,所以φ= 或- ,【1分】
其振動表達式
x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)= 2.0×10-2cos(4πt- ) (m) 【2分】
3. 如圖所示,線圈均勻密繞在截面為長方形的整個木環上(木環的內外半徑分別為R1和R2,厚度為h,木料對磁場分布無影響),共有N匝,求通入電流I後,環內外磁場的分布。通過管截面的磁通量是多少?
解: 適當選取安培環路,然後根據安培環路定理分兩種情況討論環外和環內的磁場。作垂直於木環中軸線而圓心在中軸線上的圓為安培環路L。
如果圓周在環外,因為 =0,則由安培環路定理可得,在環外 B=0。
如果圓周在環內,且半徑為r(R1<r<R2),根據電流分布的對稱性可知,與木環共軸的圓周上各點B的大小相等,方向沿圓周的切線方向。則由安培環路定理
【2分】, B?2πr=μ0NI
由此得,在環內 B=μ0NI/(2πr) 【2分】
為了求環管截面通過的磁通量,可先考慮環管內截面上寬為dr,高為h的一窄條面積通過的磁通量為 dφ=Bhdr= dr【2分】
通過管全部截面的磁通量為 Φ= 【2分】
4. 在折射率n1=1.52的鏡頭表面塗有一層n2=1.38的MgF2增透膜,如果此膜適用於波長λ=550nm的光,膜的最小厚度應是多少?
解一: 增透膜就是使反射光干涉相消,從而增大透射光的光強。因n空<n2<n1,當光在MgF2的上、下表面反射時均有半波損失【2分】,所以反射光干涉相消的條件為
2n2h=(2k+1) , k=0,1,2,… 則 h=(2k+1) 【3分】
當k=0【1分】時,可得增透膜的最小厚度
hmin= = =9.96×10-8(m)= 99.6nm【2分】
解二: 對於增透膜,使反射光干涉相消也就是使透射光干涉相長。故也可由透射光干涉加強求增透膜的厚度。當光在MgF2的上、下表面經二次反射(有半波損失)【2分】後透射到鏡頭與直接透過MgF2的透射光相遇時,兩透射光的光程差為2n2h+λ/2。由干涉相長條件,有
2n2h+ =kλ,k=1,2,3,… 則h=(k- ) 【3分】
當k=1【1分】時,得增透膜最小厚度hmin= = =9.96×10-8(m)=99.6nm【2分】
得分 評卷人
五、證明題:(共9分)
如圖所示,長直導線中通有電流I,另一矩形線圈共N 匝,寬為a,長為L,以速度v向右平動,試證明:當矩形線圈左邊距長直導線的距離為d時線圈中的感應電動勢為 。
解一: 由動生電動勢公式 求解。
方法一:通有電流I的長直導線的磁場分布為B=μ0I/2πx,方向垂直線圈平面向里。對於線圈的上、下兩邊,因 的方向與 的方向垂直,故在線圈向右平移時,線圈的上下兩邊不會產生感應電動勢,(上、下兩導線沒切割磁場線),只有左右兩邊產生動生電動勢。而左、右兩邊中動生電動勢? 的方向相同,都平行紙面向上,可視為並聯,所以線圈中的總電動勢為
?=?1-?2=N[ - ]【3分】
=N[ ]
=N[ - ]= = 【3分】
? >0, 則? 的方向與?1的方向相同,即順時針方向【3分】。
方法二: 當線圈左邊距長直導線距離為d時,線圈左邊的磁感應強度B1=μ0I/2πd,方向垂直紙面向里。線圈以速度v運動時左邊導線中的動生電動勢為
?1=N =N =NvB1 =Nv L.
方向為順時針方向【3分】。線圈右邊的磁感應強度B2=μ0I/2π(d+a),方向垂直紙面向里。當線圈運動時右邊導線中的動生電動勢為
?2 =N =N =NvB2 =Nv L.
方向為逆時針方【3分】。所以線圈中的感應電動勢為
?=?1-?2= Nv L-Nv L=
? >0,即? 的方向與?1的方向相同,為順時針方向【3分】。
方法三: 由? = ,積分路徑L取順時針方向,有
? =N[ ]
=N[ ]=N( )
=Nv L-Nv L= 【6分】
? >0,即? 的方向與閉合路徑L的方向相同,為順時針方向【3分】。
解二:由法拉弟電磁感應定律求解。
因為長直導線的磁場是一非均勻磁場B=μ0I/2πr,在線圈平面內磁場方向垂直線圈平面向里。故在距長直導線r處取一長為L,寬為dr的小面元dS=Ldr,取迴路繞行方向為順時針方向,則通過該面元的磁通量
dΦ= =BdScos0°=
通過總個線圈平面的磁通量(設線圈左邊距長直導線距離為x時)為
Φ= 【3分】
線圈內的感應電動勢由法拉弟電磁感應定律為
? =-
當線圈左邊距長直導線距離x=d時,線圈內的感應電動勢為
? = 【3分】
因為? >0,所以? 的方向與繞行方向一致,即為順時針方向【3分】。
感應電動勢方向也可由楞次定律判斷:當線圈向右平動時,由於磁場逐漸減弱,通過線圈的磁通量減少,所以感應電流所產生的磁場要阻礙原磁通的減少,即感應電流的磁場要與原磁場方向相同,所以電動勢方向為順時針方向。
,並開始計時。4.半徑為a的長直圓柱體載流為I, 電流I均勻分布在橫截面上,則圓柱體外(r>,該簡諧振動的振動方程為
(A) x=4cos2πt(m); (B) a)的一點P的磁感應強度的大小為 ( A )
(A) ;; (
系 ;
E. 增透膜的計算
增透膜的厚度=1/4的波長,其中,這里的波長是能透過增透膜的光的波長。
這是一個推導出來的公式,好久沒接觸了,僅供參考
F. 誰能告訴我關於增透膜的知識。
一、增透膜與高反膜
薄膜干涉使用擴展光源,雖然相乾性不好,但因能在明亮環境觀察,所以實用價值高。利用上述原理可以測定薄膜的厚度e或光波波長l 。在光學器件上鍍上一層厚度為d的薄膜,使強度相等的兩束反射光(或透射光)的光程差d滿足干涉加強(d=kl)或減弱(d=(k+1/2) l)條件,可以提高光學器件的透射率或反射率。增加透射率(即透射光的光程差d=kl)的薄膜叫增透膜,增加反射率(即反射光的光程差d=kl)的薄膜叫高反膜。增透膜和高反膜常用在光學儀器的鏡頭上。由於相鄰兩束光的強度不等,實際常採用多層膜,使高反膜的反射率達99%以上。
二、邁克耳孫干涉儀
下圖中的邁克耳孫干涉儀是一種很重要的光學儀器。其光路如右下圖所示。從光源S發出的光經過半透明的玻璃板G1分成兩束光,分別經過M1 (及G1)、M2的反射,進入望遠鏡E發生干涉。顯然,這種干涉可看成是M1的像M1¢和M2之間的薄膜干涉。
邁克耳孫干涉儀
當M1,M2嚴格垂直時,M1¢和M2嚴格平行,可觀察到等傾干涉。當M1,M2不嚴格垂直時,M1¢、M2不嚴格平行,相當於在M1¢和M2之間形成厚度不均勻的劈形空氣膜,因此可觀察到劈尖干涉。當用一凸透鏡來代替M2的平板玻璃時,還可觀察到牛頓環。
在觀察等傾干涉時,若移動反射鏡M2,就能看到干涉條紋不斷地從圓環中心生長出來或湮沒。當M2平移距離λ/2時,光線1、2之間的光程差就增加或減小λ,在觀察鏡中看到一個條紋移過視場。數出視場中明條紋移動的數目N,就可計算出M2 所移動的距離:d=Nλ/2.
當光程差為波長的十分之一時,就能觀察到干涉條紋的移動,因此可以利用邁克耳孫干涉儀測量微小的長度; 在光譜學中,可以精確地測定光譜線的波長及其精細結構;在天文學中,可測定遠距離星體的直徑以及檢查透鏡和棱鏡的光學質量等等。
課程:
薄膜干涉這節課,課本上內容較少,若只想達到教材所述的知識目標,差不多可以應付以往的考試。但很多學生知其然不知其所以然,稍微遇到靈活變通的新問題就會束手無策,可以說已無法適應現在的高考改革,更談不上利用所學知識創新。如果在教學中能利用探究式教學方式,使學生知其然並知其所以然,親歷知識獲得的過程,則學生不僅學得明白靈活,而且訓練了自己的觀察能力、實驗能力、歸納綜合能力、推理能力、化繁為簡的創造性思維能力和運用所學知識進行創造發明的能力。
首先,這節內容在教材中的地位,是在學了「光的干涉」的普遍規律和「雙縫干涉」這一特例之後,正好可以訓練學生利用已學的知識和科學研究方法去探索這一新的物理規律,培養學生的創新精神和實踐能力;同時生活中的薄膜干涉現象比比皆是,正好可培養學生的實驗觀察思維能力和歸納綜合能力。故這節課能充分發揮學生的能動性,強化物理知識的形成過程和應用過程,使學生體驗、認識和運用科學研究的過程和方法,使這一知識點的學習變成自主地研究性學習;同時這節內容也能有效地對學生進行科學方法的熏陶,使學生學會學習、學會研究,最終達到全面提高素質、發展個性、形成特長的目的。
我們在教學中,將設計教師如何教轉變為設計學生如何學,從學生背景、教學內容和學生知識的最近發展區出發,制定以人為本、以學生能力發展為本的教學目的,在教學過程中提供信息、手段、時間和空間,讓每個學生親歷學習的全過程,使他們能主動積極地動手、動口、動眼、動耳、動腦,通過實際操作和交互的學習實踐活動,創造性地進行學習。這種將面向結論的學習轉變為面向過程的學習,真正培養了學生主動學習的精神,提高了學生主動探索的能力,使學生體驗到了成功的快樂,從而激發他們進一步探索的興趣。
一、創設情景激疑,引導捕捉分析信息,培養學生的實驗觀察能力和發現問題的能力。
愛因斯坦說:「發現一個問題比解決一個問題更重要。」確實,不能發現問題就談不上創新。而發現問題的能力是與觀察思維能力、直覺思維能力和已有的基本知識技能等分不開的。
上課伊始,為了培養學生的觀察能力和實驗能力,我先創設情景,用平常攝像收集的這些絢麗多彩的現象和課堂演示實驗把學生帶入情景,引起學生的思考和探索的興趣。然後通過引導學生觀察現象、觀看演示和學生自己做實驗,引導學生捕捉信息、分析信息。
生活中的薄膜干涉多是白光照射下出現的彩色圖樣,有的規則有的不規則。我引導學生仔細觀察思考,發現這些現象有一個共同點:光照在一層薄膜表面反射時發生的現象。
一、 引導學生化繁為簡,養成建立模型的習慣。
生活中的物理現象紛繁復雜,而大凡復雜的現象都可以化為幾個簡單模型的組合。我把這節新課教學的主要過程安排為:理解薄膜干涉的相干光源的來源,引導學生掌握最基本的單色光薄膜干涉的規律,學習建立模型的科學研究方法,然後鼓勵學生利用已學的基本的概念、規律、模型和科學方法去自己解決較復雜的問題。
學生開始思考這些現象所蘊含的內在的本質規律時,若不知從何入手,我就不失時機地引導學生回顧雙縫干涉的研究過程,用科學的研究方法,化繁為簡,先從最簡單的實驗(單色光照射、薄膜厚度均勻變化的干涉)開始研究,學生立即就能從觀察到的簡單現象(黃黑相間的水平條紋)著手,開始尋找決定這一現象的內在規律。弄清了單色光干涉的明暗條紋分布規律,白光干涉現象就可迎刃而解(七種單色光干涉模型的組合);弄清了厚度均勻變化的干涉,對一般的干涉也可觸類旁通(同一條紋對應的是厚度相同的點)。
這種台階式的研究方法,使學生在自主探究規律時,能跳一跳,夠得著,不會損傷其積極性。並且在實踐中逐步掌握化繁為簡、各個擊破的科學研究方法。這種把一個復雜的新情景化解為幾個簡單模型的組合,利用已知模型去解決新問題的能力,正是現在高考試題中重點要求的能力。
三、引導觀察,鼓勵假設;用實驗、圖表等直觀手段,培養直覺、靈感思維
這節課課本內容之所以少,主要是因為薄膜干涉的定量研究不便深入,故大綱對此節內容要求只是A級,但光學在日常生活中的應用之廣可謂眾所周知,而這些應用所涉及的原理也可以通過實驗觀察總結出來,這樣不僅使學生對後面的應用知其所以然,而且可在教學中培養對創造發明非常重要的直覺、靈感思維能力。
在研究 「黃黑相間的水平條紋」的形成原因時,我反復實驗,讓學生觀察到火焰像的背景上,從無條紋到有條紋,條紋由細到粗的過程。引導學生觀察豎立的肥皂液薄膜,發現下面有很多水,且越來越多,學生自然得出了膜在重力作用下形成上薄下厚的楔形。我鼓勵學生畫出膜的剖面圖,學生清楚地認識到:同一水平線上厚度相等,從上往下厚度均勻增加。將干涉圖樣與膜的厚度變化圖對比,此時我鼓勵學生大膽猜測條紋分布規律的特點,同學們都爭相回答「同一條紋對應的厚度相等」。
研究兩列相干光源的來源時,只要學生畫出光射到膜表面時的光路示意圖:一條入射光線在前表面分成兩束,折射光線傳到後表面,又有反射光線經前表面折射射出。學生就理解了兩束反射光是由同一束入射光分成的兩束。
利用實驗、繪圖等直觀、形象的手段,再現物理情景,可引導學生根據現象探索規律,而不是單純的抽象思維或空想。當學生發現這樣可讓他們更輕松地解決問題時,就會逐漸養成利用形象直觀手段的習慣。
四、巧妙設問,激勵思維;分解問題,培養學生探索本質規律的能力
思維是從問題開始的,教師的提問可以直接激勵學生進行積極的思維活動。但是,教師所提的問題的性質和要求不同,對學生思維的激勵作用也不同。這就需要教師能科學地設計提問,引發學生的思維,在教學中必須讓學生不僅明白「是什麼」、「怎麼樣」,而且養成追根究底的習慣,弄清「為什麼」 。適當引導學生分解問題,學會科學的思維方法,只有學生親自思考推導出的知識,才是記憶最深刻、理解最透徹的。
學生對「火焰像的背景上有黃黑相間的條紋」感到新奇、納悶時,我鼓勵學生發表意見,說明這屬於什麼現象,是怎樣形成的,甚至說出自己的思維卡殼的地方。如果學生覺得無從下手,我就依次提出以下問題引導學生思維:⑴此火焰的像是怎樣形成的?(是什麼光射入人眼才讓我們看到這個像?)。⑵為何像的有些部分是黑的?(這部分反射光為何消失了,難道膜的前表面沒有反射蠟燭的光嗎?),從明暗相間的條紋,你覺得是發生了什麼現象?。⑶從楊氏雙縫干涉實驗中知道,可如何利用自然光獲得兩束能發生干涉的光?⑷找出讓我們看到明暗條紋的兩列相干反射光波的來源?
一個個提問直指問題的實質,學生水到渠成地明白了「薄膜干涉現象」和「相干光源的來源」。
接著研究干涉圖樣為什麼是「水平的黃黑相間的條紋」?我引導學生,把這個問題分解成兩個單一問題:⑴同一水平線上為什麼全為亮或全為暗?⑵從上往下為什麼是明暗相間?
將一個大問題分成幾個小問題,分層次推理出結果,體現了思維的有序性,有利於學生靠自己的能力獨立地得出結果,使他們體驗到成功的樂趣,久而久之,他們也會養成有條理地思考問題的習慣。
五、創設良好的問題解決式氛圍,聯系實際,促進學生的創造性的發展
問題解決是一種智力活動。智力活動只有在恰當的氣氛中進行才能取得好質量和高效率。為此,教師始終應是學生的良師益友,讓學生覺得和藹可親,有膽量發表自己的見解,有良好的情緒和進取精神嚴肅活潑地學習。教師的作用是點撥學生,幫助學生體驗到學習和創造的成功和快樂。
弄清了簡單的單色光的干涉規律,再研究復雜的白光干涉現象,就可交給學生自己發揮能動性解決了,然後教師完全可只充當導演,或是與學生一起探索規律的同志、戰友,依靠自己的人格和邏輯力量推動他們前進。
教師又若有所思地說:「如果膜的厚度不是均勻變化……?」學生馬上發揮自己的想像,把這個問題變得更具體:「如果厚度分布不規則?如果膜的各處厚度全部相同?……」開始猜想各種情況的干涉圖樣,教師鼓勵:「想一想生活中的薄膜干涉現象!」然後和學生一起觀察、分析:白光照射下的肥皂泡和水面上的油膜的彩色圖樣,不是水平條紋,而是不規則的花紋,或者某一片均為某顏色,而另一片均為另一顏色?經研究得到啟發:①由薄膜干涉圖樣,可判斷薄膜中厚度的分布情況;②若厚度相同,某色光在此膜表面反射產生的干涉現象是:要麼全亮,要麼全暗。從能量的分布角度弄清全亮和全暗的意義,然後鼓勵學生:「能否利用這些特點在生產、生活中有所發明?自然引出薄膜干涉的應用:檢查平面是否平整和增透膜。
到此,新課似乎已授完,但只要老師略加鼓勵,已習慣於在生活中應用物理知識的同學一定會「一發而不可收拾」地設計下去:①在陽台和汽車等玻璃上鍍一層阻止太陽光透射的膜,它主要反射綠光,整片膜的厚度都是均勻的,其厚度應為綠光在此膜中波長的1/2。②在夏天的衣服和傘上鍍一層防紫外線透射的膜。③給微機操作人員設計一種防紫外線和X射線的鍍膜鏡片……
有的同學又會聯想到一些相似的現象,去思考其原因。如:
①某部電影上的搞笑鏡頭:一青年去見其女朋友,在約會的餐廳外對著玻璃排練見面時的表情,沒想到這種玻璃是外面看不見裡面、裡面看外面清清楚楚,他女朋友正巧坐在餐廳里這塊玻璃前,將它的丑態盡收眼底……②光碟背面變化多端的彩色……③激光防偽標志……④方便麵里的玩具魔幻卡……
這一切又會促使他們進一步思考問題的實質,從而更熟練精確地掌握本質規律,同時這么多身邊的物理又會激發他們的創造慾望。久而久之,就能真正實現讓學生來表現教師的水平這一較高境界.
相關教材推薦:
1 課程性質:基礎課
教 材: 《大學物理》
學時學分:總學時: 136
參考資料:http://www.teacherblog.cn/blog/391/archives/2005/846.shtml
回答者:doulixiao - 助理 二級 12-30 10:52
評價已經被關閉 目前有 0 個人評價
好
50% (0) 不好
50% (0)
其他回答共 2 條
1.增透膜
光學鏡頭為減少反射光,通常要鍍增透膜。
較高級的照相機的鏡頭由 6 個透鏡組成,如不採取有效措施,反射造成的光能損失可達 45%~90%。為增強透光,要鍍增透膜,或減反膜。
2.增反膜
光學鏡頭為減少透光量,增加反射光,通常要鍍增反膜。
回答者:kent_ho - 秀才 三級 12-30 08:32
增透膜 光學鏡頭為減少反射光,通常要鍍增透膜。
較高級的照相機的鏡頭由 6 個透鏡組成,如不採取有效措施,反射造成的光能損失可達 45%~90%。為增強透光,要鍍增透膜,或減反膜。
增反膜 光學鏡頭為減少透光量,增加反射光,通常要鍍增反膜。
回答者:上成 - 助理 二級 12-30 19:59
G. 折射率乘厚度是什麼 增透膜公式
增透膜公式2nd+λ/2=(2k+1)λ/2
折射率乘厚度是2倍的光程 還有半波損失
H. 光學增透膜的厚度如何計算 對於623.8納米的激光如何計算.
對於632.8nm 的激光,是在空氣中的波長還是介質中的?
若是空氣中波長,需要轉換到介質中,介質中波長=空氣中的波長/n; (n為薄膜介質的折射率)
設介質中波長為λ,則增透膜的厚度為 d=λ(1/4+(1/2)k)(k取整數)
I. 單層光學薄膜增透膜和增反膜的厚度是多少
增透膜的厚度可以是(2k+1)*半波長/2n,k=0時,厚度為最小值,即波長/(4n),n是透鏡折射率。
增反膜的厚度可以是k*波長/2n,k=1時,厚度為最小值,即波長/(2n)。
增透膜工作原理是,光到達膜的上表面反射一部分,到達下表面再反射一部分,2者之間有光程差,當這個光程差達到光波長的1/2的整數倍時,2個相消(干涉相消),這能把這種光很好的屏蔽掉,膜的厚度一般為需要屏蔽光的波長的1/4。
(9)增透膜計算方法擴展閱讀:
光學厚度,一般出現在鍍膜工藝上。空氣的折射率為n0,膜層的折射率為n1,玻璃折射率為n2。為保證增透或者增反能力就必須產生恆定的相位差。
一束光束照射在透鏡上,在空氣與膜層交界處反射的光束a,光束透過膜層在膜層與透鏡交界處反射,反射光透過膜層再次射入空氣中的光束b。由於b比a多走了一段距離D。
光學厚度是物理厚度乘以介質折射率即D*n1,當D*n1=(1/4)λ的奇數倍時,a和b是相干光。四分之一光學厚度就是(1/4)λ。 λ為該光束的波長。(1)增透膜。n0n2>n0。