高中物理第十三章光3光的干涉名师导航学案新人教版选修3_4

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1、3光的干涉名师导航知识梳理1.产生稳定干涉的条件：____________________________.2.相干光源：让一束_____________的单色光（如红色激光束）投射到两条相距很近的平行狭缝S1和S2上，再由狭缝S1和S2组成了两个振动情况总是__________的光源，这样的波源被称为相干光源.3.双缝干涉中，如果入射的是单色光，出现___________的干涉条纹，当屏上某点到双缝的路程差恰为__________时，在该处将出现亮条纹.当屏上某点到双缝的路程差恰为_________时，在该处将出现暗条纹.4.条纹间距Δx与波长λ的关系：用不同波长的光做双缝干

2、涉实验时，干涉条纹间的距离Δx不同，在双缝间距离d和双缝到光屏的距离l一定的情况下，波长越长，干涉条纹间的距离越__________；用白光做双缝干涉时，得到彩色干涉条纹，这表明组成白光的各单色光的波长，其中红光波长最______________，紫光波长最_________；Δx、d、l及λ间满足：Δx=______________.知识导学学习本节时，要先复习关于波的相关知识，特别是波的干涉现象产生的条件，通过类比，了解光的干涉现象及产生条件.通过实验、观察，认识生活中光的干涉现象的存在.学习托马斯·杨的双缝干涉实验时，要注意获得相干光源的具体办法.我们要用光的干涉的知识解

3、释日常生活生产中的有关现象，体会物理与生活的紧密联系.认识物理及其相关技术对社会发展和人类生活的影响.疑难突破推导相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离公式剖析：设两条缝S1和S2距离为d，到光屏的距离为l，且ld，P是S1S2的中垂线与屏的交点，P到S1、S2的距离相等.如图13-2-1所示，从S1、S2射出的光波到达P点经过的路程相等，两列波的波峰（或波谷）同时到达P点，它们互相加强，在P点出现亮条纹，叫做中央亮纹.下面我们研究一下离P点距离为x的P1点的情况，P1到S1、S2的距离分别为r1、r2，因此从S1、S2发出的光波到达P1点的路程差为r2－r1.图13-2-1从图中可

4、以看出：r12=l2+(x-)2,r22=l2+(x+)2两式相减r22-r12=（r2-r1）（r2+r1）=2dx由于l>>d，因此r2+r1≈2l.由r2-r1=x=kλ（k=0，1，2，…）可得：x=·λ(k=0,1,2,…),该处出现明条纹.当k=0时，即图中的P点，S1、S2到达P点的路程差为零，P一定是振动加强点，出现明纹，又叫中央亮纹.当k=1时，为第一级明纹……由对称性可知在P点的下方也有和P点上方相对称的明纹.同理，由r2-r1=（2k+1）（k=0，1，2，…）可得x=（2k+1）·（k=0，1，2，…），该处出现暗条纹.所以，相邻两条亮纹或暗纹的距离为Δ

5、x=λ.典题精讲【例1】在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差Δx=0.6μm；若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是（)A.用频率为f1的单色光照射时，出现明条纹B.用频率为f2的单色光照射时，出现明条纹C.用频率为f1的单色光照射时，出现暗条纹D.用频率为f2的单色光照射时，出现暗条纹思路解析：根据c=λf可得两种单色光的波长分别为λ1=m=0.6μmλ2=m=0.4μm跟题给条件Δx=0.6μm比较可知Δx=λ1，Δx=λ2，故用频率f1的光照射双缝时，P点出现明条纹；用频率为f2的光照

6、射双缝时，P点出现暗条纹，该题的正确选项是A、D.答案：AD绿色通道:双缝干涉条纹是等间距的，相邻明纹（或暗纹）间的距离与波长成正比（装置已确定的情况下），利用双缝干涉实验可以测量光波波长.变式训练1:在杨氏双缝干涉实验中，由双缝S1、S2发出的光在屏上某点P叠加，若光波波长为600nm，屏上P点到S1、S2的距离分别为3.2×10-2mm和1.1×10-2mm，则P点将出现_______条纹.答案：暗变式训练2:激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理，用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双

7、缝间距，实验中可测得二次曝光时间间隔Δt，双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距Δx.若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是（)A.v=B.v=C.v=D.v=答案：B【例2】用单色光做双缝干涉实验，已知屏上一点P到双缝的路程差δ=1.5×10-6m，当单色光波长λ1=0.5×10-6m，P点将形成亮纹还是暗纹？若单色光波长λ2=0.6×10-6m时，此时在中央亮纹和P点之间有几条暗纹？思路解析：由双缝干涉出现明、暗条纹的条件，即S2P-S1P=由题意可知，当λ1=0.5×10