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1、第4课时光的干涉、衍射和偏振【考纲解读】1.理解光的干涉现彖，掌握双缝干涉中出现亮暗条纹的条件2理解光的衍射现彖,知道发生明显衍射的条件3知道光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应用.考点一光的双缝干涉现象1.产生条件两列光的频率相同,振动方向相同,且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样.2.杨氏双缝干涉⑴原理图如图1所示（2）亮、暗条纹的条件.①单色光：形成明暗相间的条纹,中央为亮条纹.a.光的路程差△厂=◊一门=位伙=0,1,2…），光屏上出现亮条纹.Ab.光的路程差心=厂2一门=（2«+谚伙=0,1,2…），光屏上出现暗条纹.②白光：光屏上出现彩色条纹,
2、且中央亮条纹是白色（填写颜色）.③条纹间距公式：心=余【例1】如图2所示，在双缝干涉实验中，S】和S2为双缝，卩是光屏上的一点，已知卩点与S】、S2距离之差为2.1X10—%,分别用A.B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？（1）己知/光在折射率为1.5的介质中波长为4X10_7m；⑵己知B光在某种介质中波长为3」5X10_7m,当B光从这种介质射向空气时，临界角为(3)若让/光照射S］,B光照射S2,试分析光屏上能观察到的现象.解析(1)设力光在空弋中波长为久1,在介质中波长为久2,由〃=£=土,得久1=戚2=1.5X4X10-7m=6X
3、107m根据路程差Ar=2.1X10°m,可知N、=-==3.5右6X10m由此可知，从$和S2到尸点的路程差是波长九的3.5倍，所以尸点为暗条纹.⑵根据临界角与折射率的关系sinC=+得n=—由此可知，3光在空气中波长心为：人3=说^=
4、x3.15X10_7m=5.25X10~7m路程差△厂和波长几的关系为：“=娄==4几33.2310m可见，用3光做光源，尸点为亮条纹.(3)若让力光和E光分别照射$和S2,这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光.答案(1)暗条纹(2)亮条纹(3)见解析【变式题组】1.［杨氏双缝干涉实验的理解］关于杨氏双缝
5、干涉实验，下列说法正确的是()A.单缝的作用是获得频率相同的两相干光源B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C.光屏上距两缝的路程差等于半个波长的整数倍处出现暗条纹D.照射到单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽答案B解析单缝的作用是获得一束细光，故A错误；双缝的作用是将一束光分成两束完全相同的光，B正确；屏上出现暗条纹处距两狭缝的路程差等于半个波长的奇数倍，故C错误；单色光的频率越高，波长越短，根据Ax=M/d,相邻条纹的间距越小，条纹越窄，故D错误.2.［双缝干涉条件的应用］在双缝干涉实验中，双缝到光屏上点P的距离之差为0.6/zm,若分别用频率
6、为,/］=5.0X10I4Hz和£=7.5X1()MHz的单色光垂直照射双缝，试分析判断点尸应出现亮条纹述是暗条纹？分别为第几条亮条纹或暗条纹？答案见解析p解析如图所示，双缝Si、S2到光屏上任一点戶的路程差△厂=S2S2‘,当△厂等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和0发出的光在点卩互相加弓虽，点P出现亮条纹；当△尸等于单色光半个波长的奇数倍时，若S2到达波峰（波谷），则S1到达波谷（波峰），这样由S1和S2发出的光在点尸互相抵消，点卩出现暗条纹.频率为.力的单色光波长"c3X108Y…人1=j"=5ox]0i4m=O・6X10m=0.
7、6/zm频率为应的单色光波长c3X108_6久2=产=75X]0i4m=O.4X10m=0・4〃m可见Ari=A
8、,A?2=可见，用单色光频率为力照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用单色光频率为/2照射时，点P处出现暗条纹，且为第二条暗条纹.考点二薄膜干涉现象1.薄膜干涉现象如图3所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.2.薄膜干涉原理分析（1）相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面也±的两列光波.（2）图样特点：同双缝干涉，同一条亮（或暗）条纹对应的薄膜的屋度相等.单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹.3
9、.薄膜干涉的应用干涉法检查平面的平整程度如图4所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照可见，用单色光频率为力照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用单色光频率为/2照射时，点P处出现暗条纹，且为第二条暗条纹.考点二薄膜干涉现象1.薄膜干涉现象如图3所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.2.薄膜干涉原理分析（1）相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面也±的两列光波.（2）图样特点：同双缝干涉，同一条亮（或暗）条纹对应的薄膜的屋度相等.单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹.3.薄膜干涉的应用干涉法检查平
10、面的平整程
