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《高中物理鲁科版选修3-4学案:第5章第1节光的干涉含解析》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5章光的干涉衍射偏振第]节光的干涉光的干涉Lhr学习目标实验:测定光的波长匚I双缝干涉现象I干涉条件I现象薄膜干涉総间距公式禹=知识脉络1.认识光的干涉现象,知道光的干涉产生的条件.(重点)2.i人识单色光和白光干涉条纹的特征(难点)3.学会利用双缝干涉实验测定光的波长.(重点)4.了解薄膜干涉的现象、原理和应甩(难点)y光的干涉及其产生条件应用◊基础初探◊[先填空]1.干涉现象两束光相遇时,如果满足一定的条件,就会产生干涉现象,在屏上出现明暗相间的干涉条纹.2.由干涉现象得出的结论光具有波的特性,光是一种波.3.相干条件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
2、率和振动方向,还要满足相位差恒定.4.相邻条纹间距公式:0=)[再判断]1.如果两列光波到达某点吋,路程差为波长的整数倍,这两列波互相加强,在那里就出现亮条纹.(丿)2.在干涉条纹屮,相邻两条亮纹或暗纹Z间的距离是相等的.(“)1.光波的波长久越大,相邻两条纹间的距离越小.(X)[后思考]两只手电筒射出的光束在空间相遇,能否观察到光的干涉现象?【提示】两只手电筒射出的光束在空间相遇,不满足光发生干涉的条件,不能观察到光的干涉现象.◊核心突破◊[核心点击]1.双缝干涉的示意图2.单缝的作用用同一极小部分光源产牛的光形成点光源,最大限度地保证光的相干性.3.双缝的作用平行光照射到单
3、缝S上后,又照到双缝S】、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.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步调总是一致,即振动方向总是相同;暗条纹处振动步调总是相反.具体产生亮、暗条纹的条件为(1)亮条纹产牛的条件:屏上某点P到两条缝51和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍.即:PS{-PS2
4、=kA=2k^k=0,1,2,3,…)力=0时,PS[=PS2,此时P点位于屏上的0处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹.&为亮条纹的级次.(2)暗条纹产生的条件:屏上某
5、点P到两条缝$和S?的路程差正好是半波长的奇数倍.即:A尸$-咫
6、=(2—1)钦=0,1,2,3,…)k为暗条纹的级次,从第1级暗条纹开始向两侧展开.1.干涉图样的特点图5-1-2(1)单色光的干涉图样特点:屮央为亮条纹,两边是明、暗相间的条纹,且相邻亮条纹与亮条纹中心间、相邻暗条纹与暗条纹中心间的距离相等.(2)白光的干涉图样:若用白光做实验,则中央亮条纹为白色,两则岀现彩色条纹,彩色条纹显示不同颜色光的干涉条纹间距是不同的.◊题组冲关◊1・下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是()A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源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
7、上距两缝的路程差等于半波长的奇数倍处岀现喑条纹D.在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生E.用同一装置做实验,不同颜色的光产生的干涉条纹间距不同【解析】在取缝干涉实验中,单缝的作用是获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况,双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源,故选项A错误、B正确.在两个相干光源完全相同的情况下,光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗纹,选项C正确.两列光波只要相遇就会叠加,满足相干条件就能发生干涉,所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉,用光屏接收只是为了肉眼观察的方便,故选项D错误.不同颜色的光波长不同,
8、根据人尹=第,E正确.【答案】BCE2.在双缝干涉实验中,屏上一点P到双缝的距离之差为1.5X10-6m若用频率为5.0X10“Hz的单色光照射双缝,该点出现亮条纹还是暗条纹?从屏屮心算起这是第几条什么条纹?【导学号:78510053]2乂]n8【解析】该单色光的波长^=y=5XjQi4m=6X10_7m,P点到双缝的距离差与波长的大小关系为m=2.52,即距离差为半波长的奇数倍,P点、处是暗条纹.令2.5久=(2%—1)荻=1,2,3,…),得k=3,这是第3条暗条纹.【答案】暗条纹第3条暗条纹分析双缝干涉中明暗条纹问题的步骤1.由题设情况依久真=以介,求得光在真空(或空气)
9、中的波长.2.由屏上出现明暗条纹的条件判断光屏上出现的是明条纹还是暗条纹.3.根据明条纹的判断式△厂=炽伙=0,1,2,・・・)或暗条纹的判断式△厂=(2k+1念=0,1,2,…),判断出k的取值,从而判断条纹数.实验:用双缝干涉测定光的波长1.实验目的(1)观察口光及单色光的双缝干涉图样.(2)掌握用公式0=幺测定单色光的波长的方法.2.实验器材双缝干涉仪(包括:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头,其中测量头又包括:分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺.3.实验