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对薄膜干涉实验中若干疑难问题的分析

2015-01-09孙国标杨丽芬

物理教学探讨 2014年10期

孙国标 杨丽芬

摘 要:文章引入了半波损失、反射系数、透射系数、光强、反衬度等概念,从理论上对薄膜干涉实验中的若干疑难问题作了分析说明。

关键词:薄膜干涉;半波损失;反射系数;透射系数;光强;反衬度

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2014)10(S)-0056-3

薄膜干涉现象是光具有波动性的实验证据,在人类对光的本性认识中占有很重要的地位,但限于中学阶段的物理知识水平,教材中没有详细阐述其机理,只是从实验出发对其作定性的分析。笔者在实际教学中,学生对此实验现象提出了不少疑问,尽管可能有些知识已超出中学范畴,但作为教师,有必要向学生澄清疑问,这样并没有增加学生的学习负担,因为运用科学知识疏通了学生心中的疑惑。

1 薄膜干涉的实验现象

实验一:用铁环蘸上肥皂液,形成肥皂薄膜。用自然光照射,从反射光的方向去看,呈现出如图1所示的干涉图样,最上部是黑色条纹(随时间的推移黑色面积增加,直至膜破裂),其下是彩色条纹,而且从上往下条纹间距逐渐变窄(图2也是如此)。

图1 薄膜干涉实验

实验二:改用酒精灯照射(灯芯上撒一些食盐,酒精灯发出黄光),从反射光的方向去看,呈现出如图2所示的清晰的干涉图样(黄黑相间的条纹)。若从透射光的方向去看,则呈现如图3所示的较暗的干涉图样(黄黑相间的条纹),但相对反射光的干涉条纹要模糊一些。

图2 实验图示1 图3 实验图示2

2 中学阶段对薄膜干涉的理解

2.1 薄膜干涉的成因

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