沪教版高中物理选修3-4第6讲：光的干涉（教师版）

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1、光的干涉奧彭大脑体操），匕教学目标〕1.理解双缝干涉和薄膜干涉。2・牛会用双缝实验测量光的波长。衣^趣味引刀爲知识梳理）干涉1.双缝干涉①市同一光源发出的光射到有两条狭缝的挡板上，这两条狭缝相距很近，这样一来，这两个狭缝就形成了两个振动情况相同的波源，这两个波源发出的光在挡板后的空间互相壳加，使得光在一些位置相互加强，在另一些位置相互削弱，在挡板后的屏上得到明暗相间的条纹，这就是双缝干涉.②屏上某点到双缝的路程差是波长整数倍处出现亮纹，是半波长的奇数倍处出现暗纹.③相邻的明条纹（或暗条纹）之间距离心与波长2、双缝间距〃及屏到双缝距离/的关系为=,

2、据此可求出光的波长.a2.薄膜干涉光照射到薄膜上时，被膜的前、后表面反射的两列光相叠加，也可发生干涉现象.若入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹；若入射光为白光，可形成彩色的干涉条纹.利用双缝干涉可以精确测定光的波长，而薄膜干涉常用于检查平面质量和镜头的增透膜.wd特色讲解〕类型一：双缝干涉实验例1在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失

3、，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮解析：在双缝干涉实验的装置中，缝的宽度跟光的波长相差不多.在双缝分别放上红色和绿色滤光片Z后，由于红光和绿光的频率不相等，在光屏上不可再出现干涉条纹了.但由于满足产生明显衍射现象的条件，所以在屏上将同时岀现红光和绿光的衍射条纹.故正确的选项为C.答案：C类型二:光电效应例2某金属在一束黄光照射下，恰好能有电子逸出（即用频率小于这种黄光的光线照射就不可能有电子逸出）.在下述情况下，逸出电子的多少和电子的最大初动能会发生什么变化？（1）增大光强而不改变

4、光的频率.（2）用一束强度更大的红光代替黄光.（3）用强度相同的紫光代替黄光.解析：“正好有电子逸出”，说明此种黄光的频率恰为该种金属的极限频率.（1）增大光强而不改变光的频率，意味着单位吋间内入射光子数增多而每个光子能量不变，根据爱因斯坦光电效应方程，逸出的光电子最大初动能不变，但光电子数目增大.（2）用-•束强度更大的红光代替黄光，红光光子的频率小于该金属的极限频率，所以无光电子逸出.（3）用强度相同的紫光代替黄光，因为一个紫光光子的能量大于一个黄光光子的能量，而强度相同，因而单位时间内射向金属的紫光光子数将比原來少.因此，逸出的电子数将减少

5、，但据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能将增大.甲乙类型三：薄膜干涉例3如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（）A.干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B.干涉现彖是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的解析：A、凸透镜下表面与玻璃上表面形成空

6、气薄膜，干涉现象是rtr丁•凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光干涉叠加而成.故八正确，b错误.C、干涉条纹不等I'可距是由于透镜表面是曲面，使得空气膜的厚度不是均匀变化，导致间距不均匀增大，从而观察到如图所示的同心内疏外密的圆环状条纹.故C正确，D错误.答案：AC.类型四：用双缝干涉测光的波长例4（2015新课标）在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距△X】与绿光的干涉条纹间距△X2相比△X!△X2（填“〉”“V”或“=”）。若实验中红光的波长为630nm,双缝到屏幕的距离为lm,测得第一条到

7、第6条亮条纹中心间的距离为10.5nm,则双缝之间的距离为mmo解析：光的双缝干涉条纹间距Ax二错误!未找到引用源。Q为光的波长，L为屏与双缝之间距离,d为双缝之间距离），红光波长长入红>入绿，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Axi>Ax2,条纹间距根据数据可得Ax=错误!未找到引用源。=2.1mm=2.IX10冷，根据△x二错误!未找到引用源。可得d二错误!未找到引用源。，代入数值得：d二3.00Xl（Th二0.300mm.答案：（1）>（2分）0.300（3分）弘当堂练习）基础演练1.两只普通的白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这

8、是因为（）A.两只灯泡的亮度不同B.灯光的波长人短C.它们是非相干光源D.电灯发出的光不稳定答案：C2.关于杨氏双缝下涉，下列说法正确的