高中物理 第五章 光的波动性 第1节 光的干涉教学案 教科版选修3-4

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1、第1节光_的_干_涉1.用单色光做双缝干涉实验时，屏上出现明暗相间的条纹，用白光做双缝干涉实验时，屏上出现彩色条纹。2．屏上某点到双缝的距离之差Δr＝±kλ时，该点为明条纹，屏上某点到双缝的距离之差Δr＝±(2k－1)时，该点为暗条纹。3．干涉图样中，相邻两明条纹或暗条纹的间距相同。4．薄膜干涉是膜的前后两表面的反射光的干涉，观察薄膜干涉时，观察者应与光源在薄膜的同侧。双缝干涉[自读教材·抓基础]1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。(如图5－1－1所示)图5－1－11．实验过程让一束平

2、行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个光源，它们的振动情况总是相同的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加。2．实验现象在屏上得到明暗相间的条纹。3．实验结论实验证明光是一种波。[跟随名师·解疑难]1．双缝干涉实验的装置示意图实验装置如图5－1－2所示，有光源、单缝、双缝和光屏。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。图5－1－22．单缝屏的作用获得一个线光源

3、，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，可省去单缝屏。杨氏那时没有激光，因此他用强光照射一条狭缝，通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光。3．双缝屏的作用红色平行光照射到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束振动情况完全一致的相干光。4．屏上某处出现亮、暗条纹的条件频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个振动总是同相；暗条纹处总是振动反相。具体产生亮、暗条纹的条件为：(1)亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝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、PS

5、1－PS2

6、＝kλ＝2k·(k＝0,1,2,3……)k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于屏上的O处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹。k为亮条纹的级次。(2)暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍。即：

7、PS1－PS2

8、＝(2k－1)·(k＝1,2,3……)k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开。5．双缝干涉图样的特点(1)单色光的干涉图样：如图5－1－3所示，若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间距相等。中央为亮条纹，两相邻亮条纹(或暗条纹

9、)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大。图5－1－3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。(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。②两侧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

10、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。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)从两只手电筒射出的光，当它们照射到同一点时看不到干涉条纹，是因为(　　)A．手电筒射出的光不是单色光B．周围环境的漫反射光太强C．干涉图样太细小看不清楚D．两个光源是非相干光源解析：选D　两只手电筒属两个各自独立发光的光源，根据物体的发光机理，二者发出的光是非相干光，因此它们照射到同一点时不发生干涉，因此无干涉条纹，故选项A、B、C错误，D正确。薄膜干涉[自读教材·抓基础]1．产生原因光线入射到薄膜上，

11、由薄膜前后两个表面反射回来的两列光是相干光，它们相互叠加产生干涉。2．应用：检测平面的平整程度如图5－1－4(a)所示，用单色光从上面照射，空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉。空气层厚度相同的地方，两列波的路程差相同，两列波叠加时相互加强或削弱的情况也相同。所以，如果被测表面是平的，干涉条纹就是一组平行的直线[图5－1－4(b)]；如果干涉条纹发生弯曲，就表明被测表面不平[图5－1－4(c)]。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

12、**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。图5－1－4[跟随名师·解疑难]1．薄膜干涉现象(1)成因：如图5－1－5所示，竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用，下面厚、上面薄，从膜的前、后表面反射的两列光波叠加。在某些位置，这两列波叠加后互相加强，则出现亮条纹；在另一些地方，叠加后互相削弱，则出现暗条纹。故在单色光照射下，就出现了明暗相间的干涉条纹；若在白光照射下，则出现彩色干涉条