（课改地区专用）2018-2019学年高考物理总复习 专题一 光及其应用 1.3 光的干涉学案 新人教版

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1、1.1.3　光的干涉学习目标核心提炼1.通过实验观察认识光的干涉现象，知道从光的干涉现象说明光是一种波。2.掌握光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。3.知道产生干涉条纹的条件。1个实验——杨氏双缝干涉实验1个条件——产生干涉条纹的条件2个概念——光的干涉、相干光源一、杨氏干涉实验1.实验原理让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近，狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的。这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象，挡板后面的屏上得到明暗相间的条纹。这种现象证明光是一种波。2.干涉图样(1)若用单色光作光

2、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。思考判断(1)两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样的原因是干涉图样太细小看不清楚。(×)(2)双缝干涉实验中，双缝的作用是产生两束相干光。(√)(3)只要两列光波的频率相同，在同一区域叠加时就会产生干涉现象。(×)(4)用单色光做双缝干涉实验时在屏幕上出现明暗相间的条纹。(√)二、决定条纹间距的条件1.出现亮条纹的条件：如图所示，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：

3、PS1－PS2

4、＝kλ＝2k·(k＝0，1，2，3，…)k

5、＝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.出现暗条纹的条件：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：

6、PS1－PS2

7、＝(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。思考判断(1)屏上某处到两缝的间距相等，此处为中央亮条纹。(√)(2)屏上某处到两缝的间距相差半个波长，此处为暗条纹。(√)(3)中央亮条纹处到两缝的路程差为零，因此不管光的波长为多大，此处总为亮条纹。(√)(4)当双缝间距一定时，屏幕上的条纹宽度与光的颜色没有关系。(×)(5)白光做双缝干涉实验时

8、，因为不同色光在不同位置加强，故出现彩色条纹。(√)　双缝干涉实验[要点归纳]1.双缝干涉的装置示意图实验装置如图1所示，有光源、单缝、双缝和光屏。图1(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。(2)双缝的作用：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.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。实验中可用“一分为二”的方法获得两个相干光源。[精典示例][例1]在双缝干涉实验中，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

9、绿光频率、波长均不相等，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　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，选项C正确。答案　C明确两列光波发生干涉的条件，知道不同色光的频率不同，是对此类问题做出正确判断的关键。　　　　　　[针对训练1]一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是(　　)A.各色光的波长不同，因而各色光分

10、别产生的干涉条纹间距不同B.各色光的速度不同，造成条纹的间距不同C.各色光的强度不同，造成条纹的间距不同D.各色光通过双缝到达一确定点的距离不同解析　各色光的频率不同，波长不同，在屏上得到的干涉条纹的宽度不同，各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹。选项A正确。答案　A　干涉区域出现亮、暗条纹的条件[要点归纳]1.分析双缝干涉中明暗条纹问题的步骤(1)由题设情况依λ真＝nλ介，求得光在真空(或空气)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亮条纹还是暗条纹。(3)根据亮条纹的判断式Δr＝kλ(k＝0，1，2…)或暗条纹的判断式Δr＝(2k＋1)(k＝0，1，2…)，判断出k的取值，进

11、而判断是第几条亮条纹或暗条纹。[精典示例][例2]如图2所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹(即P1到S1、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，则(　　)图2A.P和P1仍为亮条纹B.P为亮条纹，P1为暗条纹C.P为暗条纹，P1为亮条纹D.P、P1均为暗条纹解析　从单缝S射