高中物理第十三章光第3节光的干涉教学案新人教版选修3_4

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1、第3节光_的_干_涉1.英国物理学家托马斯·杨于1801年成功地观察到了光的干涉现象。2．双缝干涉图样：单色光——明暗相间的条纹。3．干涉条件：两列光的频率相同，振动方向相同，相位差恒定。4．出现明纹与暗纹的条件：两光源到屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时出现亮条纹，奇数倍时出现暗条纹。一、杨氏干涉实验1．物理史实1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，开始让人们认识到光的波动性。2．双缝干涉实验(1)实验过程：让一束平行的完全相同的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两

2、个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉。(2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹。(3)实验结论：证明光是一种波。二、光发生干涉的条件1．干涉条件两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。2．相干光源发出的光能够产生干涉的两个光源。3．一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因由于不同光源发出的光的频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相位差，故一般情况下不易观察到光的干涉现象。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，

3、既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。1．自主思考——判一判(1)直接用强光照射双缝，发生干涉。(×)(2)若用白光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。(×)(3)若用单色光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。(√)(4)在双缝干涉实验中单缝屏的作用是为了获得一个线光源。(√)(5)双缝干涉实验证明光是一种波。(√)2．合作探究——议一议(1)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：不能。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，

4、不能观察到光的干涉现象。(2)在双缝干涉实验中，如果入射光用白光，在两条狭缝上，一个用红色滤光片(只允许通过红光)遮挡，一个用绿色滤光片(只允许通过绿光)遮挡。试想：屏上还有干涉条纹吗？提示：屏上不会出现干涉条纹，因为双缝用红、绿滤光片遮挡后，透过的两束光频率不相等，就不是相干光源了，不会再发生干涉。对杨氏双缝干涉实验的理解1．双缝干涉的装置示意图实验装置如图1331所示，有光源、单缝、双缝和光屏。图13312．单缝屏的作用获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况。3．双缝屏的作用平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S

5、2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。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。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相反。具体产生亮、暗条纹的条件为：(1)亮条纹的条件：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：

6、PS1－PS2

7、＝kλ

8、＝2k(k＝0,1,2,3……)k＝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)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：

9、PS1－PS2

10、＝(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。[典例]　在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5×10－7m，如果用频率为6.0×1014Hz的黄光照射双缝，试问：(1)该黄光的波长是多少；(2)试通过计算分析P点出现亮条纹

11、还是暗条纹。[解析]　(1)λ＝＝m＝5×10－7m；(2)Δx＝7.5×10－7m＝λ，所以是暗条纹。[答案]　(1)5×10－7m　(2)暗条纹双缝干涉中明暗条纹的判断方法(1)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。(2)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。(3)上述结论成立的条件是：两个光源情况完全相同。　　　　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

12、的相干光源非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹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