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薄膜干涉(薄膜干涉实验)
薄膜,学生,条纹薄膜干涉(薄膜干涉实验)
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
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光碟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:
本文到此结束,希望对大家有所帮助呢。
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