高中物理 第十三章 光 3 光的干涉学案(新人教版)选修3-4.doc

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1、3光的干涉课堂探究对相干光源的理解两个光源发出的光满足相干条件，这样的光源叫相干光源。即相干光源发出的光必须满足：(1)频率相等。(2)振动方向一致。(3)相位差恒定。在机械波中，只要两波源满足频率相等、振动方向一致，则其相位差一定恒定。因此教材中并没有刻意提出相位差恒定这一条件。但在光波中，由于光是由大量原子中的核外电子跃迁产生的，对于两个独立的光源来说，即使频率相等，其相位差也不恒定。因此，在室内打开两盏电灯时，看不到干涉现象。要想得到相干光源，必须由一个光源发出光，然后把它分成两束光，作为两个波源发出的光。这样这两个波源就成为相

2、干波源了。杨氏双缝干涉实验就采用了这种方法。杨氏双缝干涉实验中两条狭缝相当于两个相干光源。为了满足相干条件，在做双缝干涉实验时，一般在双缝前再加一单缝。类型一两列光波发生干涉的条件【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

3、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，但仍有红光和绿光的衍射图样。答案：C题后反思：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依据。该知识必须要牢牢掌握。类型二干涉图样明、暗条纹的条件【例2】如图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

4、于P上方的P1处出现第一条亮纹中心(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(　　)。A．P和P1处仍为亮条纹B．P处为亮条纹，P1处为暗条纹C．P处为暗条纹，P1处为亮条纹D．P、P1处均为暗条纹解析：从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光，由题意，屏中央P到S1、S2距离相等，即由S1、S2分别射出的光到P的路程差为零，因此P处是亮纹中心，因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P处都是中央亮纹中心。而P1到S1、S2的路程差刚好是橙光的一个波长，即

5、P1S1－P1S2

6、

7、＝600nm＝λ橙，则两列光波到达P1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，

8、P1S1－P1S2

9、＝600nm＝λ紫，则两列光波到达P1时振动情况完全相反，即由S1、S2射出的光波到达P1时就相互削弱，因此，出现暗条纹。综上所述，选项B正确。答案：B题后反思：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(光程差)与波长的比值，要记住路程差等于波长整数倍处出现亮条纹，等于半波长奇数倍处为暗条纹。还要注意这一结论成立的条件是：两个光源情况完全相同。