A. 大物,增透膜,计算问题,如图,请问是问题出错还是计算问题,求助!求解
18.
加强条件: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么解释
增透膜教学要讲清四点
高中物理教材中讲述光的干涉在技术上的应用时,对于增透膜,由于篇幅少,介绍得比较浅,学生有很多疑问.根据笔者的教学体会,认为增透膜知识的教学要讲清以下四点,以满足学生的求知欲,开阔学生的视野,以适应当今高考强调理论联系实际的需要.
一、为什么在光学镜头上涂一层透明薄膜枣增透膜呢?
现代光学装置,如摄影机、电影放映机的镜头、潜水艇的潜望镜等,都是由 许多光学元件枣透镜、棱镜等组成的.进入这些装置的光,在每一个镜面上都有一部分光 被反射,因此只有10~20%的入射光通过装置,所成的像既暗又不清晰.计算表明,如果一个装置中包含有六个透镜,那么将有50%的光被反射.若在镜面上涂上一层透明薄膜,即增透膜,就大大减少了光的反射损失,增强光的透射强度,从而提高成像质量.
二、为什么要求增透膜的厚度是入射光在薄膜介质中波长的四分之一呢?
当光射到两种透明介质的界面时,若光从光密介质射向光疏介质,光有可能发生全反射;当光从光疏介质射向光密介质,反射光有半波损失.对于玻璃镜头上的增透膜,其折射率大小介于玻璃和空气折射率之间,当光由空气射向镜头时,使得膜两面的反射光均有半波损失,从而使膜的厚度仅仅只满足两反射光的光程差为半个波长.膜的后表面上的反射光比前表面上的反射光多经历的路程,即为膜的厚度的两倍.所以,膜厚应为光在薄膜介质中波长的1/4,从而使两反射光相互抵消.由此可知,增透膜的厚度d=λ/4n(其中n为膜的折射率,λ为光在空气中的波长 ).
三、为什么增透膜要用折射率为1.38的氟化镁作材料镀制呢?
单层增透膜的理论依据表明:当膜的折射率n膜满足:(其中n空、n玻分别为空气和玻璃的折射率)时,反射光的强度为零,光的透射率为100%.对于一般折射率在1.5左右的光学玻璃,为了用单层膜达到100%的增透效果,其膜的折射率=.折射率如此低的镀膜材料很难找到.所以,现在一般都用折射率为1.38的氟化镁(MgF2)镀制单层增透膜.不过对于折射率较高的光学玻璃,单层氟化镁膜能达到很好的增透效果.
四、为什么涂有增透膜的光学镜头呈淡紫色呢?
对于增透效果很好的氟化镁膜,仍有约1.3%的光能量被反射,再加之对于其它波长的光,给定膜层的厚度不是这些光在薄膜中的波长的1/4倍,增透效果较差些.在通常情况下,入射光为白光,增透膜只能使一定波长的光反射时相互抵消,不可能使白光中所有波长的光都相互抵消.在选择增透膜时,一般是使对人眼灵敏的绿色光在垂直入 射时相互抵消,这时光谱边缘部分的红光和紫光并没有完全抵消,因此,涂有增透膜的光学镜面呈淡紫色.
C. 增透膜和增反膜的原理是什么
1:增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的,因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。
在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光(注意:这里说的是红光)在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了.
2:增反膜是用光疏到光密有半波损失,然后薄膜片的厚度为λ/4n,这样来回就二分之一个波长,加上半波损失,就回去一个波长,两个相干相长,就可以增加反射的能量,根据能量守恒,这样就可以减少在透射过程的能量损失,一般两层透镜作用不明显,一般采用多层膜,最强可以达到99%。而光学镜头为减少透光量,增加反射光,通常要镀增反膜。可以说理论作用与增透膜恰好相反
。
总结:一个增强反光效果,一个增强光透过它的能力
D. 大学物理实验计算题 写出详细步骤 74.648+21.7= 6.557π=
; (D) 、 单项选择题:(每小题3分;)(A) A点势能最大; ;
(D) x=4cos(2πt+π)(m)。
9.一余弦波沿x轴负方向传播; C )
(A) ( (B) ; ;
(C) ; (C) ;, 。
7. 一物体作简谐振动, 振动方程为x=Acos(ωt+π/4);, ; = ;
(C) (B) ; ,若选拉开方向为 轴正方向,并以 表示振动方程,则这一简谐振动的初相位和振幅为 (B)0,取一边长为 的立方形闭合面;名
衡阳师范学院2007年下学期
《大学物理》(二)期末考试试题B卷(答卷)
题 号 一 二 三 四 五 合 分 , ; 签 名
得 分
复 查
得分 评卷人
一; B )
(A) ;
(C) -3μ0; (D) ; 。
5.某时刻波形图如图所示,下列说法正确的是 3μ0; ( ,由静止释放而作简谐振动; D )
(A) 。在t=T/4(T为周期)时刻,物体的加速度为 . 简谐振动的位移—时间曲线关系如图所示; ,动能最小;
(B) B点势能最大; (D)5μ0; ; : ( ,共30分)
处于真空中的电流元 到P点的位矢为 ,则 在P点产生的磁感应强度为 B ; ; (B) ; ( A )
(A) ; (C) .
2; ; )
(A) ; (D) 0。
3. 如图,两导线中的电流I1=4 A,I2=1 A; ( ,根据安培环路定律,对图中所示的闭合曲线C有 D )
(A) ,则通过该闭合面的磁通量的大小为; (B) ; ; ( B ; 。
8;(D) ; (D) . 在磁感应强度为 的均匀磁场中;
(C) , ; (C) ,已知x=-1 m处振动方程为y=Acos(ωt+ ),若波速为u,则波动方程为 ;
(D) B点动能最大,势能最小。
6; (B) ; ,动能最大。
(C) A、C两点势能最大,动能最大;( ;
(C) x=4cosπt(m);(院)
专 业
年级、班级
学 号
姓 C )
(B) x=4cos(πt-π)(m); ; ; . 将水平弹簧振子拉离平衡位置5cm; (D)
10.如图所示,两平面玻璃板OA和OB构成一空气劈尖,一平面单色光垂直入射到劈尖上,当A板与B板的夹角θ增大时,干涉图样将 ( C )
(A) 干涉条纹间距增大,并向O方向移动;
(B) 干涉条纹间距减小,并向B方向移动;
(C) 干涉条纹间距减小,并向O方向移动;
(D) 干涉条纹间距增大,并向O方向移动.
得分 评卷人
二、填空题:(每小题3分,共18分)
电流为I的长直导线周围的磁感应强度为 。
2. 相干波的相干条件为 振动方向相同、频率相同、相位差恒定 。
3. 谐振子从平衡位置运动到最远点所需时间为 T/4 (用周期表示),走过该距离的一半所需时间为 T/12 (用周期表示)。
4. 从微观上来说, 产生动生电动势的非静电力是 洛仑兹力 。
5.两个谐振动方程为x1=0.03cosωt,x2=0.04cos(ωt+π/2)(SI),则它们的合振幅为 0.05 m 。
6. 描述简谐运动的三个特征量为 振幅、角频率、初相 。
得分 评卷人
三、简答题:(每小题6分,共12分)
当一个弹簧振子的振幅增大到两倍时,试分析它的下列物理量将受到什么影响:振动的周期、最大速度、最大加速度和振动的能量。
参考解弹簧振子的周期为T=2π 【1分】,仅与系统的内在性质有关,与外界因素无关【1分】,所以与振幅无关。【1分】
vmax=ωA,当A增大到两倍时,vmax也增大到原来的两倍。【1分】
amax=ω2A,当A增大到两倍时,amax也增大到原来的两倍。【1分】
E= kA2,当A增大到两倍时,E增大到原来的四倍。【1分】
2. 把同一光源发的光分成两部分而成为相干光的方法有哪几种?这几种方法分别有什么特点并举例?
参考解把同一光源发的光分成两部分而成为相干光的方法有两种:分波阵面法和分振幅法【2分】。分波阵面法是指把原光源发出的同一波阵面上的两部分作为两子光源而取得相干光的方法,如杨氏双缝干涉实验等【2分】;分振幅法是指将一普通光源同一点发出的光,利用反射、折射等方法把它“一分为二”,从而获得相干光的方法,如薄膜干涉等【2分】。
得分 评卷人
四、计算题:(第1题7分,其它每小题8分,共31分)
有一个和轻弹簧相连的小球,沿x轴作振幅为A的简谐运动。该振动的表达式用余弦函数表示。若t=0时,球的运动状态分别为:
(1) x0=-A;(2) 过平衡位置向x正方向运动;(3) 过x=A/2处,且向x负方向运动。试确定相应的初相。
解:(1) =π【1分】;(2) =-π/2【1分】;(3) =π/3【1分】。
相量图如下:【图(1)1分;图(2)1分;图(3)2分】
2.一水平弹簧振子,振幅A=2.0×10-2m,周期T=0.50s。当t=0时,
(1) 物体过x=1.0×10-2m处,向负方向运动;
(2) 物体过x=-1.0×10-2m处,向正方向运动。
分别写出以上两种情况下的振动表达式。
解一: 相量图法。由题知 =4π【2分】
(1)φ1= , 其振动表达式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3分】
(2)φ2= 或- , 其振动表达式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3分】
解二: 解析法。(1)因为T=0时,x0=1.0×10-2m=A/2, v0<0. 【1分】
由x0=Acosφ= ,知 cosφ= ,则φ=± ,
由 v0=-ωAsinφ<0,有 sinφ>0,所以φ= ,【1分】
其振动表达式为 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【2分】
(2)因为T=0时,x0=-1.0×10-2m=A/2, v0>0. 【1分】
由x0=Acosφ=- ,知 cosφ=- ,则φ=± (或 , ),
由 v0=-ωAsinφ>0,有 sinφ<0,所以φ= 或- ,【1分】
其振动表达式
x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)= 2.0×10-2cos(4πt- ) (m) 【2分】
3. 如图所示,线圈均匀密绕在截面为长方形的整个木环上(木环的内外半径分别为R1和R2,厚度为h,木料对磁场分布无影响),共有N匝,求通入电流I后,环内外磁场的分布。通过管截面的磁通量是多少?
解: 适当选取安培环路,然后根据安培环路定理分两种情况讨论环外和环内的磁场。作垂直于木环中轴线而圆心在中轴线上的圆为安培环路L。
如果圆周在环外,因为 =0,则由安培环路定理可得,在环外 B=0。
如果圆周在环内,且半径为r(R1<r<R2),根据电流分布的对称性可知,与木环共轴的圆周上各点B的大小相等,方向沿圆周的切线方向。则由安培环路定理
【2分】, B?2πr=μ0NI
由此得,在环内 B=μ0NI/(2πr) 【2分】
为了求环管截面通过的磁通量,可先考虑环管内截面上宽为dr,高为h的一窄条面积通过的磁通量为 dφ=Bhdr= dr【2分】
通过管全部截面的磁通量为 Φ= 【2分】
4. 在折射率n1=1.52的镜头表面涂有一层n2=1.38的MgF2增透膜,如果此膜适用于波长λ=550nm的光,膜的最小厚度应是多少?
解一: 增透膜就是使反射光干涉相消,从而增大透射光的光强。因n空<n2<n1,当光在MgF2的上、下表面反射时均有半波损失【2分】,所以反射光干涉相消的条件为
2n2h=(2k+1) , k=0,1,2,… 则 h=(2k+1) 【3分】
当k=0【1分】时,可得增透膜的最小厚度
hmin= = =9.96×10-8(m)= 99.6nm【2分】
解二: 对于增透膜,使反射光干涉相消也就是使透射光干涉相长。故也可由透射光干涉加强求增透膜的厚度。当光在MgF2的上、下表面经二次反射(有半波损失)【2分】后透射到镜头与直接透过MgF2的透射光相遇时,两透射光的光程差为2n2h+λ/2。由干涉相长条件,有
2n2h+ =kλ,k=1,2,3,… 则h=(k- ) 【3分】
当k=1【1分】时,得增透膜最小厚度hmin= = =9.96×10-8(m)=99.6nm【2分】
得分 评卷人
五、证明题:(共9分)
如图所示,长直导线中通有电流I,另一矩形线圈共N 匝,宽为a,长为L,以速度v向右平动,试证明:当矩形线圈左边距长直导线的距离为d时线圈中的感应电动势为 。
解一: 由动生电动势公式 求解。
方法一:通有电流I的长直导线的磁场分布为B=μ0I/2πx,方向垂直线圈平面向里。对于线圈的上、下两边,因 的方向与 的方向垂直,故在线圈向右平移时,线圈的上下两边不会产生感应电动势,(上、下两导线没切割磁场线),只有左右两边产生动生电动势。而左、右两边中动生电动势? 的方向相同,都平行纸面向上,可视为并联,所以线圈中的总电动势为
?=?1-?2=N[ - ]【3分】
=N[ ]
=N[ - ]= = 【3分】
? >0, 则? 的方向与?1的方向相同,即顺时针方向【3分】。
方法二: 当线圈左边距长直导线距离为d时,线圈左边的磁感应强度B1=μ0I/2πd,方向垂直纸面向里。线圈以速度v运动时左边导线中的动生电动势为
?1=N =N =NvB1 =Nv L.
方向为顺时针方向【3分】。线圈右边的磁感应强度B2=μ0I/2π(d+a),方向垂直纸面向里。当线圈运动时右边导线中的动生电动势为
?2 =N =N =NvB2 =Nv L.
方向为逆时针方【3分】。所以线圈中的感应电动势为
?=?1-?2= Nv L-Nv L=
? >0,即? 的方向与?1的方向相同,为顺时针方向【3分】。
方法三: 由? = ,积分路径L取顺时针方向,有
? =N[ ]
=N[ ]=N( )
=Nv L-Nv L= 【6分】
? >0,即? 的方向与闭合路径L的方向相同,为顺时针方向【3分】。
解二:由法拉弟电磁感应定律求解。
因为长直导线的磁场是一非均匀磁场B=μ0I/2πr,在线圈平面内磁场方向垂直线圈平面向里。故在距长直导线r处取一长为L,宽为dr的小面元dS=Ldr,取回路绕行方向为顺时针方向,则通过该面元的磁通量
dΦ= =BdScos0°=
通过总个线圈平面的磁通量(设线圈左边距长直导线距离为x时)为
Φ= 【3分】
线圈内的感应电动势由法拉弟电磁感应定律为
? =-
当线圈左边距长直导线距离x=d时,线圈内的感应电动势为
? = 【3分】
因为? >0,所以? 的方向与绕行方向一致,即为顺时针方向【3分】。
感应电动势方向也可由楞次定律判断:当线圈向右平动时,由于磁场逐渐减弱,通过线圈的磁通量减少,所以感应电流所产生的磁场要阻碍原磁通的减少,即感应电流的磁场要与原磁场方向相同,所以电动势方向为顺时针方向。
,并开始计时。4.半径为a的长直圆柱体载流为I, 电流I均匀分布在横截面上,则圆柱体外(r>,该简谐振动的振动方程为
(A) x=4cos2πt(m); (B) a)的一点P的磁感应强度的大小为 ( A )
(A) ;; (
系 ;
E. 增透膜的计算
增透膜的厚度=1/4的波长,其中,这里的波长是能透过增透膜的光的波长。
这是一个推导出来的公式,好久没接触了,仅供参考
F. 谁能告诉我关于增透膜的知识。
一、增透膜与高反膜
薄膜干涉使用扩展光源,虽然相干性不好,但因能在明亮环境观察,所以实用价值高。利用上述原理可以测定薄膜的厚度e或光波波长l 。在光学器件上镀上一层厚度为d的薄膜,使强度相等的两束反射光(或透射光)的光程差d满足干涉加强(d=kl)或减弱(d=(k+1/2) l)条件,可以提高光学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学仪器的镜头上。由于相邻两束光的强度不等,实际常采用多层膜,使高反膜的反射率达99%以上。
二、迈克耳孙干涉仪
下图中的迈克耳孙干涉仪是一种很重要的光学仪器。其光路如右下图所示。从光源S发出的光经过半透明的玻璃板G1分成两束光,分别经过M1 (及G1)、M2的反射,进入望远镜E发生干涉。显然,这种干涉可看成是M1的像M1¢和M2之间的薄膜干涉。
迈克耳孙干涉仪
当M1,M2严格垂直时,M1¢和M2严格平行,可观察到等倾干涉。当M1,M2不严格垂直时,M1¢、M2不严格平行,相当于在M1¢和M2之间形成厚度不均匀的劈形空气膜,因此可观察到劈尖干涉。当用一凸透镜来代替M2的平板玻璃时,还可观察到牛顿环。
在观察等倾干涉时,若移动反射镜M2,就能看到干涉条纹不断地从圆环中心生长出来或湮没。当M2平移距离λ/2时,光线1、2之间的光程差就增加或减小λ,在观察镜中看到一个条纹移过视场。数出视场中明条纹移动的数目N,就可计算出M2 所移动的距离:d=Nλ/2.
当光程差为波长的十分之一时,就能观察到干涉条纹的移动,因此可以利用迈克耳孙干涉仪测量微小的长度; 在光谱学中,可以精确地测定光谱线的波长及其精细结构;在天文学中,可测定远距离星体的直径以及检查透镜和棱镜的光学质量等等。
课程:
薄膜干涉这节课,课本上内容较少,若只想达到教材所述的知识目标,差不多可以应付以往的考试。但很多学生知其然不知其所以然,稍微遇到灵活变通的新问题就会束手无策,可以说已无法适应现在的高考改革,更谈不上利用所学知识创新。如果在教学中能利用探究式教学方式,使学生知其然并知其所以然,亲历知识获得的过程,则学生不仅学得明白灵活,而且训练了自己的观察能力、实验能力、归纳综合能力、推理能力、化繁为简的创造性思维能力和运用所学知识进行创造发明的能力。
首先,这节内容在教材中的地位,是在学了“光的干涉”的普遍规律和“双缝干涉”这一特例之后,正好可以训练学生利用已学的知识和科学研究方法去探索这一新的物理规律,培养学生的创新精神和实践能力;同时生活中的薄膜干涉现象比比皆是,正好可培养学生的实验观察思维能力和归纳综合能力。故这节课能充分发挥学生的能动性,强化物理知识的形成过程和应用过程,使学生体验、认识和运用科学研究的过程和方法,使这一知识点的学习变成自主地研究性学习;同时这节内容也能有效地对学生进行科学方法的熏陶,使学生学会学习、学会研究,最终达到全面提高素质、发展个性、形成特长的目的。
我们在教学中,将设计教师如何教转变为设计学生如何学,从学生背景、教学内容和学生知识的最近发展区出发,制定以人为本、以学生能力发展为本的教学目的,在教学过程中提供信息、手段、时间和空间,让每个学生亲历学习的全过程,使他们能主动积极地动手、动口、动眼、动耳、动脑,通过实际操作和交互的学习实践活动,创造性地进行学习。这种将面向结论的学习转变为面向过程的学习,真正培养了学生主动学习的精神,提高了学生主动探索的能力,使学生体验到了成功的快乐,从而激发他们进一步探索的兴趣。
一、创设情景激疑,引导捕捉分析信息,培养学生的实验观察能力和发现问题的能力。
爱因斯坦说:“发现一个问题比解决一个问题更重要。”确实,不能发现问题就谈不上创新。而发现问题的能力是与观察思维能力、直觉思维能力和已有的基本知识技能等分不开的。
上课伊始,为了培养学生的观察能力和实验能力,我先创设情景,用平常摄像收集的这些绚丽多彩的现象和课堂演示实验把学生带入情景,引起学生的思考和探索的兴趣。然后通过引导学生观察现象、观看演示和学生自己做实验,引导学生捕捉信息、分析信息。
生活中的薄膜干涉多是白光照射下出现的彩色图样,有的规则有的不规则。我引导学生仔细观察思考,发现这些现象有一个共同点:光照在一层薄膜表面反射时发生的现象。
一、 引导学生化繁为简,养成建立模型的习惯。
生活中的物理现象纷繁复杂,而大凡复杂的现象都可以化为几个简单模型的组合。我把这节新课教学的主要过程安排为:理解薄膜干涉的相干光源的来源,引导学生掌握最基本的单色光薄膜干涉的规律,学习建立模型的科学研究方法,然后鼓励学生利用已学的基本的概念、规律、模型和科学方法去自己解决较复杂的问题。
学生开始思考这些现象所蕴含的内在的本质规律时,若不知从何入手,我就不失时机地引导学生回顾双缝干涉的研究过程,用科学的研究方法,化繁为简,先从最简单的实验(单色光照射、薄膜厚度均匀变化的干涉)开始研究,学生立即就能从观察到的简单现象(黄黑相间的水平条纹)着手,开始寻找决定这一现象的内在规律。弄清了单色光干涉的明暗条纹分布规律,白光干涉现象就可迎刃而解(七种单色光干涉模型的组合);弄清了厚度均匀变化的干涉,对一般的干涉也可触类旁通(同一条纹对应的是厚度相同的点)。
这种台阶式的研究方法,使学生在自主探究规律时,能跳一跳,够得着,不会损伤其积极性。并且在实践中逐步掌握化繁为简、各个击破的科学研究方法。这种把一个复杂的新情景化解为几个简单模型的组合,利用已知模型去解决新问题的能力,正是现在高考试题中重点要求的能力。
三、引导观察,鼓励假设;用实验、图表等直观手段,培养直觉、灵感思维
这节课课本内容之所以少,主要是因为薄膜干涉的定量研究不便深入,故大纲对此节内容要求只是A级,但光学在日常生活中的应用之广可谓众所周知,而这些应用所涉及的原理也可以通过实验观察总结出来,这样不仅使学生对后面的应用知其所以然,而且可在教学中培养对创造发明非常重要的直觉、灵感思维能力。
在研究 “黄黑相间的水平条纹”的形成原因时,我反复实验,让学生观察到火焰像的背景上,从无条纹到有条纹,条纹由细到粗的过程。引导学生观察竖立的肥皂液薄膜,发现下面有很多水,且越来越多,学生自然得出了膜在重力作用下形成上薄下厚的楔形。我鼓励学生画出膜的剖面图,学生清楚地认识到:同一水平线上厚度相等,从上往下厚度均匀增加。将干涉图样与膜的厚度变化图对比,此时我鼓励学生大胆猜测条纹分布规律的特点,同学们都争相回答“同一条纹对应的厚度相等”。
研究两列相干光源的来源时,只要学生画出光射到膜表面时的光路示意图:一条入射光线在前表面分成两束,折射光线传到后表面,又有反射光线经前表面折射射出。学生就理解了两束反射光是由同一束入射光分成的两束。
利用实验、绘图等直观、形象的手段,再现物理情景,可引导学生根据现象探索规律,而不是单纯的抽象思维或空想。当学生发现这样可让他们更轻松地解决问题时,就会逐渐养成利用形象直观手段的习惯。
四、巧妙设问,激励思维;分解问题,培养学生探索本质规律的能力
思维是从问题开始的,教师的提问可以直接激励学生进行积极的思维活动。但是,教师所提的问题的性质和要求不同,对学生思维的激励作用也不同。这就需要教师能科学地设计提问,引发学生的思维,在教学中必须让学生不仅明白“是什么”、“怎么样”,而且养成追根究底的习惯,弄清“为什么” 。适当引导学生分解问题,学会科学的思维方法,只有学生亲自思考推导出的知识,才是记忆最深刻、理解最透彻的。
学生对“火焰像的背景上有黄黑相间的条纹”感到新奇、纳闷时,我鼓励学生发表意见,说明这属于什么现象,是怎样形成的,甚至说出自己的思维卡壳的地方。如果学生觉得无从下手,我就依次提出以下问题引导学生思维:⑴此火焰的像是怎样形成的?(是什么光射入人眼才让我们看到这个像?)。⑵为何像的有些部分是黑的?(这部分反射光为何消失了,难道膜的前表面没有反射蜡烛的光吗?),从明暗相间的条纹,你觉得是发生了什么现象?。⑶从杨氏双缝干涉实验中知道,可如何利用自然光获得两束能发生干涉的光?⑷找出让我们看到明暗条纹的两列相干反射光波的来源?
一个个提问直指问题的实质,学生水到渠成地明白了“薄膜干涉现象”和“相干光源的来源”。
接着研究干涉图样为什么是“水平的黄黑相间的条纹”?我引导学生,把这个问题分解成两个单一问题:⑴同一水平线上为什么全为亮或全为暗?⑵从上往下为什么是明暗相间?
将一个大问题分成几个小问题,分层次推理出结果,体现了思维的有序性,有利于学生靠自己的能力独立地得出结果,使他们体验到成功的乐趣,久而久之,他们也会养成有条理地思考问题的习惯。
五、创设良好的问题解决式氛围,联系实际,促进学生的创造性的发展
问题解决是一种智力活动。智力活动只有在恰当的气氛中进行才能取得好质量和高效率。为此,教师始终应是学生的良师益友,让学生觉得和蔼可亲,有胆量发表自己的见解,有良好的情绪和进取精神严肃活泼地学习。教师的作用是点拨学生,帮助学生体验到学习和创造的成功和快乐。
弄清了简单的单色光的干涉规律,再研究复杂的白光干涉现象,就可交给学生自己发挥能动性解决了,然后教师完全可只充当导演,或是与学生一起探索规律的同志、战友,依靠自己的人格和逻辑力量推动他们前进。
教师又若有所思地说:“如果膜的厚度不是均匀变化……?”学生马上发挥自己的想象,把这个问题变得更具体:“如果厚度分布不规则?如果膜的各处厚度全部相同?……”开始猜想各种情况的干涉图样,教师鼓励:“想一想生活中的薄膜干涉现象!”然后和学生一起观察、分析:白光照射下的肥皂泡和水面上的油膜的彩色图样,不是水平条纹,而是不规则的花纹,或者某一片均为某颜色,而另一片均为另一颜色?经研究得到启发:①由薄膜干涉图样,可判断薄膜中厚度的分布情况;②若厚度相同,某色光在此膜表面反射产生的干涉现象是:要么全亮,要么全暗。从能量的分布角度弄清全亮和全暗的意义,然后鼓励学生:“能否利用这些特点在生产、生活中有所发明?自然引出薄膜干涉的应用:检查平面是否平整和增透膜。
到此,新课似乎已授完,但只要老师略加鼓励,已习惯于在生活中应用物理知识的同学一定会“一发而不可收拾”地设计下去:①在阳台和汽车等玻璃上镀一层阻止太阳光透射的膜,它主要反射绿光,整片膜的厚度都是均匀的,其厚度应为绿光在此膜中波长的1/2。②在夏天的衣服和伞上镀一层防紫外线透射的膜。③给微机操作人员设计一种防紫外线和X射线的镀膜镜片……
有的同学又会联想到一些相似的现象,去思考其原因。如:
①某部电影上的搞笑镜头:一青年去见其女朋友,在约会的餐厅外对着玻璃排练见面时的表情,没想到这种玻璃是外面看不见里面、里面看外面清清楚楚,他女朋友正巧坐在餐厅里这块玻璃前,将它的丑态尽收眼底……②光盘背面变化多端的彩色……③激光防伪标志……④方便面里的玩具魔幻卡……
这一切又会促使他们进一步思考问题的实质,从而更熟练精确地掌握本质规律,同时这么多身边的物理又会激发他们的创造欲望。久而久之,就能真正实现让学生来表现教师的水平这一较高境界.
相关教材推荐:
1 课程性质:基础课
教 材: 《大学物理》
学时学分:总学时: 136
参考资料:http://www.teacherblog.cn/blog/391/archives/2005/846.shtml
回答者:doulixiao - 助理 二级 12-30 10:52
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其他回答共 2 条
1.增透膜
光学镜头为减少反射光,通常要镀增透膜。
较高级的照相机的镜头由 6 个透镜组成,如不采取有效措施,反射造成的光能损失可达 45%~90%。为增强透光,要镀增透膜,或减反膜。
2.增反膜
光学镜头为减少透光量,增加反射光,通常要镀增反膜。
回答者:kent_ho - 秀才 三级 12-30 08:32
增透膜 光学镜头为减少反射光,通常要镀增透膜。
较高级的照相机的镜头由 6 个透镜组成,如不采取有效措施,反射造成的光能损失可达 45%~90%。为增强透光,要镀增透膜,或减反膜。
增反膜 光学镜头为减少透光量,增加反射光,通常要镀增反膜。
回答者:上成 - 助理 二级 12-30 19:59
G. 折射率乘厚度是什么 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 还有半波损失
H. 光学增透膜的厚度如何计算 对于623.8纳米的激光如何计算.
对于632.8nm 的激光,是在空气中的波长还是介质中的?
若是空气中波长,需要转换到介质中,介质中波长=空气中的波长/n; (n为薄膜介质的折射率)
设介质中波长为λ,则增透膜的厚度为 d=λ(1/4+(1/2)k)(k取整数)
I. 单层光学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)*半波长/2n,k=0时,厚度为最小值,即波长/(4n),n是透镜折射率。
增反膜的厚度可以是k*波长/2n,k=1时,厚度为最小值,即波长/(2n)。
增透膜工作原理是,光到达膜的上表面反射一部分,到达下表面再反射一部分,2者之间有光程差,当这个光程差达到光波长的1/2的整数倍时,2个相消(干涉相消),这能把这种光很好的屏蔽掉,膜的厚度一般为需要屏蔽光的波长的1/4。
(9)增透膜计算方法扩展阅读:
光学厚度,一般出现在镀膜工艺上。空气的折射率为n0,膜层的折射率为n1,玻璃折射率为n2。为保证增透或者增反能力就必须产生恒定的相位差。
一束光束照射在透镜上,在空气与膜层交界处反射的光束a,光束透过膜层在膜层与透镜交界处反射,反射光透过膜层再次射入空气中的光束b。由于b比a多走了一段距离D。
光学厚度是物理厚度乘以介质折射率即D*n1,当D*n1=(1/4)λ的奇数倍时,a和b是相干光。四分之一光学厚度就是(1/4)λ。 λ为该光束的波长。(1)增透膜。n0n2>n0。