大学物理实验迈克尔逊干涉仪的调整和使用教案

学号：姓名：班级：迈克尔逊干涉仪教案实验题目迈克尔逊干涉仪理论部分实验性质基础物理实验实验学时1学时教师黄星教学目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构2、掌握迈克尔逊干涉仪的实验原理（等倾干涉）重点1、等倾干涉的发生条件A、平行光？不，点光源。B、薄膜上下表面平行2、薄膜厚度的变化与条纹的关系：2dk难点十字形光路与补偿镜：从薄膜干涉的理论，到迈克尔逊干涉仪的具体化过程备注课堂教学过程的设计一、引言迈克尔逊干涉仪的背景介绍(*引起好奇心，让人们觉得它有一定的用处，不是凭空冒出来的。知识构建学说：新知识必须挂靠在已有的知识结构上才牢靠（技能树/科技树）)二、原理（*尽可能简洁，准确。没有人喜欢复杂。多问问自己，这个问题能不能简化，它引入这些复杂的东西的目的是什么？要解决什么问题？一定要这么做吗？然后你会发现，有的时候不得不这样做，这已经是最简单的理解方法了。）（1）等倾干涉A.等倾干涉的产生条件（*前提，任何事情发生都有条件）两表面平行，垂直入射（重点），以一定角度入射（了解下即可），点光源。（*让同学们明白为什么形成同心圆：相同倾角，反射光的光程差就相同，同一角度上要么都加强，要么都减弱）B.等倾干涉的特点薄膜厚度改变与条纹冒出数量的正比关系2dk(*基本原理，重点)C.利用等倾干涉，我们能干什么？（*讲完理论，马上看看这个公式怎么用，什么含义，举几个简单的例子，帮助理解和加深印象）引言不得太长，通常情况下点到即止。3分钟左右。然后就切入重点。对于这节课所学的重点内容，最好在课堂的前半节课上完。集中力最好的时间是上课后7-15分钟（2）从理论模型到实验的具体化A.薄膜干涉条纹的观察中遇到的困难，回答同学们的疑问，为什么是十字形的光路？为什么引入45度角的半反射镜？（重点、难点）B.为什么要在与光源平行的分光路上加一面厚玻璃？（补偿光程差）C.动态演示三、知识点的拓展(*拓展知识面，了解这个知识的用途，从而发散思维，为后面新知识的生长创造条件。那么对于迈克尔逊干涉仪，是在大一下学期进行的，此时可能正准备学习狭义相对论的初步，那么可以往这边拓展一下,并不需要掌握，而是预热)A.迈克尔逊干涉仪的发明与作用，牛顿力学体系（伽利略变换）的问题。（狭义相对论，光速不变性，洛伦兹变换，了解即可）B.LIGO计划与LISA计划（*引力波，广义相对论,了解）课后思考题1．迈克尔逊干涉仪观察到的圆条纹与牛顿环产生的圆条纹有什么不同？（迈克尔逊干涉仪:等倾干涉，采用点光源，光程差由θ决定。牛顿环：等厚干涉，采用平行光，光程差由薄膜厚度决定）参考文献1、《大学物理实验》，陈玉林2.教育心理学3.教育学物理教学实践作业：从大学物理实验内容中，任选一个感兴趣的内容，设计教案。要求内容详尽，（如剧本），插入自己的注解，不得雷同。A4纸打印，5号字，单倍行距，至少两页（原理图、公式）。交作业时间：6月29日下午统一交给班长。几个网站：维基百科中国知网WebofScience果壳网知乎科学网专业论坛：小木虫（理工科研究生聚集地）推荐杂志：科学美国人物理系推荐丛书：第一推动丛书推荐参考书：新概念物理教程；费曼物理学讲义；量子力学概论（Griffiths格里菲斯）；量子物理史话