高中物理 第5章 光的干涉 衍射 偏振 第1节 光的干涉教学案 鲁科版选修3-4

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1、第1节光的干涉　　　　　　　　　　　　　1．杨氏双缝干涉实验证明光是一种波。2．要使两列光波相遇时产生干涉现象，两光源必须具有相同的频率和振动方向。3．在双缝干涉实验中，相邻两条亮纹或暗纹间的距离Δy＝λ，可利用λ＝Δy测定光的波长。4．由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象叫薄膜干涉。光的干涉及其产生条件[自读教材·抓基础]1．实验现象在屏上出现明暗相间的条纹。相邻两条亮纹或暗纹间的距离Δy＝λ，式中的d表示两缝间距，l表示两缝到光屏的距离，λ为光波的波长。2．实验结论证明光是一种波。3．光的相干条件相同的频率和振动方向。[跟随名师·解疑难]1．杨氏双缝干涉实

2、验原理透析(1)双缝干涉的装置示意图：实验装置如图511所示，有光源、单缝、双缝和光屏。图511(2)单缝的作用：获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况，如果用激光直接照射双缝，可省去单缝，杨氏那时没有激光，因此他用强光照亮一条狭缝，通过这条狭缝的光再通过双缝发生干涉。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(3)双缝的作用：平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光。2．光屏上某处出现亮

3、、暗条纹的条件频率相同的两列波在同一点引起的振动发生叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致，即振动方向总是相同，总是同时过最高点、最低点、平衡位置；暗条纹处振动步调总相反，具体产生亮、暗条纹的条件为：(1)亮条纹的条件：光屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍。即

4、1－2

5、＝kλ＝2k·(k＝0,1,2,3，…)(2)暗条纹的条件：光屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍。即

6、1－2

7、＝(2k＋1)(k＝0,1,2,3，…)3．双缝干涉图样的特点(1)单色光的干涉图样：若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的

8、条纹，且条纹间距相等。如图512所示中央为亮条纹，两相邻亮纹(或暗纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大。图512(2)白光的干涉图样：若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的，这是因为：①从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹。②两相邻亮(或暗)条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹。[特别提醒](1)双缝干涉实验的双缝必须很窄，且双缝间的距离必须很小。(2)双

9、缝干涉中，双缝的作用主要就是用双缝获得相干光源。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试射手)如图513所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以(　　)图513A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光解析：选C　由双缝干涉条纹间距公式Δy＝λ可知，要增大条纹间距，可以增大双缝到屏的距离，减小双缝间距

10、，选用波长更长的单色光，因此C项正确。科学探究——测定光的波长[自读教材·抓基础]1．实验目的(1)观察白光及单色光的干涉图样；(2)掌握用公式Δy＝λ测定单色光的波长的方法。2．实验原理双缝间的距离d已知，双缝到屏的距离l可以测定，相邻两条亮纹或暗纹间的距离Δy根据手轮上的读数测出，根据公式λ＝Δy可计算波长λ。3．实验步骤(1)在光具座上只装上光源和遮光筒(不带单、双缝)，调节光源高度，使它发出的一束光能沿着遮光筒的轴线把屏照亮。(2)放好单缝和双缝，其间距为5～10cm，且使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上。(3)光源与单缝间放上滤光片，仔细调节目镜，观

11、察单色光的干涉条纹。撤去滤光片，观察白光的干涉条纹。(4)加上滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，使分划板的中心刻线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮的读数。然后继续转动手轮使分划板移动，直到分划板的中心刻线对齐第n条亮纹的中心，记下此时手轮的读数。(5)将两次手轮的读数相减，求出n条亮纹间的距离a，则相邻亮纹间距Δy＝非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。，利用公式λ＝Δy，求出此单色光的波长λ。(d、l在仪器中均可读出)(6)换