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《2018-2019学年高中创新设计物理教科版选修34学案：第5章第1讲光的干涉》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第五章光的波动性第1讲光的干涉［目标定位］1.知道光的干涉现象，知道光是一种波2理解相干光源和产生干涉现象的条件3理解明暗条纹的成因及出现明暗条纹的条件.4.理解薄膜干涉的成因，知道薄膜干涉的现象和应用.I预习导学梳理识记点拨一、双缝干涉1.1801年，英国物理学家托马斯•杨在实验室里成功地观察到了光的干涉.2.双缝干涉：红色激光束垂直射到两条狭缝上，在它的后面的屏幕上看到了明暗相间的条纹，且条纹间距相等，这表明两束光在叠加区域内发生了干涉.3.出现明、暗条纹的条件：光从两狭缝到屏上某点的路程差为半波长专的鯉借（即波长A的整数倍）时
2、,这些点出现明条纹；当路程差为半波长彳的奇数倍时,这些点出现暗条纹.4.光干涉的必要条件是两列光的频垄相同.5.光的干涉现象充分表明光是一种波.二、薄膜干涉1.原理：以肥皂膜为例，单色光平行入射到肥皂泡液薄膜上，由液膜前后两个表面反射冋來的两列光是相干光，它们相互叠加产生干涉，肥皂泡上就出现了明暗相间的条纹或区域.2.应用：检查平面的平整程度.I課堂讲义理解深化探究一、双缝干涉实验1.实验装置示意图实验装置如图1所示，有光源、单缝、双缝和光屏.(1)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.也可用激光直接照射双缝.(
3、2)双缝的作用：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.1.产生干涉的条件：两列光的频率相同、相位相同、振动方向相同.本实验中是靠“一分为二”的方法获得两个相干光源的.2.干涉图样(1)若用单色光作光源，则干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹.(2)若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中间条纹是白色的.3.实验结论：证明光是一种波.【例1】在双缝干涉实验屮，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)，已知红光与绿光频率、波长均不
4、相等，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，其他颜色的干涉条纹依然存在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两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光，在光屏上形成干涉条纹，但分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹，但仍有光亮.答案C借题发挥明确两列光波发生干涉的条件，知道不同色光的频率不同，是对此类问题作出正确判断的关键.二、双缝干涉图样
5、中出现亮、暗条纹的条件1.亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S,和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍.即：IPS]-PS2=k)=2匕*=0,1,2,3,…)«=0时，PS=PS2,此时P点位于屏上的O处，为亮条纹，此处的条纹叫屮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$和S?的路程差正好是半波长的奇数倍.即:A
6、PS]—PS2
7、=（2&—1）・*A1,2,3,…）殳为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开.【例2】如图2所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600nm的橙色光源照射
8、单缝S,在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的Pi点出现第一条亮条纹中心（即件到S、S2的路程差为一个波长），现换用波长为400nm的紫光源照射单缝，贝9（）图2A.P和凡处仍为亮条纹B.P处为亮条纹，尺处为暗条纹C.P处为喑条纹，戸处为亮条纹D.P、Pi处均为暗条纹解析从单缝S射出的光波被S
9、、S2两缝分成两束相干光，由题意知屏中央P点到S]、S2距离相等，即分别由Si、S2射出的光到P点的路程差为零，因此中心是亮条纹，因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P点都是中央亮条纹.而分别由S]、S?射出的光到Pi点的路程差刚
10、好是橙光的一个波长，即
11、Pi5i-PiS2I=600nm=A桥，则两列光波到达戸点振动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹.当换用波长为400nm的紫光时，3
12、PiS]-BS2
13、=60（）nni=^紫，则两列光波到达B点时振动情况完全相反，即分别由Si、S2射出的光到达鬥点时相互削弱，因此，在戸点岀现暗条纹.综上所述，选项B正确.答案B借题发挥判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源（双缝）的路程差与半波长的比值，要记住路程差等于半波长偶数倍处出现亮条纹，等于半波长奇数倍处出现暗条纹，还要注意这一结论成立的条件是：
14、两个光源情况完全相同.针对训练如图3所示，用频率为/的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条喑条纹，已知光速为c,则P到双缝$、S2的距离之差
15、八一旬应为（）PO3cC.乎D.5c2f解析岀现暗条纹，说明Si、S2到P点距
