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《2021_2022学年新教材高中物理第5章光的干涉衍射和偏振第1节光的干涉学案鲁科版选择性必修第一册.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、word文档第1节 光的干涉[核心素养·明目标]核心素养学习目标物理观念认识光的干涉现象,知道光的干涉产生的条件.科学思维理解单色光和白光干涉条纹的特征,能利用Δy=λ对光的干涉现象进行分析.科学探究能用控制变量法探究不同光的干涉条纹.科学态度与责任会利用与光的干涉相关的知识规律解释生产、生活中的干涉现象.知识点一 光的干涉及其产生条件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.相干条件要使两列光波相遇时产生干涉现象,两列光波必须具有相同的频率和振动方向,还要满足相位差恒定.3.结论干涉是
2、波特有的一种现象,光具有波的特性. 光的干涉条件与机械波是否相同?提示:相同,都必须具有相同的频率与振动方向.1:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)光的干涉现象说明光是一种波.(√)(2)频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定.(×)(3)光的干涉现象中,亮条纹是光波振动加强的区域.(√)-13-/13word文档知识点二 光的双缝干涉公式1.亮条纹的条件如果两列光波到达某点时,路程差Δr为波长的整数倍,即满足Δr=±nλ(n=0,1,2,3,…)时,这两列光波互相加强,在那里就出现亮条纹.2.暗条纹的条件光波到达某点时
3、,路程差Δr为半个波长的奇数倍,即满足Δr=±(2n+1)(n=0,1,2,3,…)时,就出现暗条纹.3.相邻条纹间距公式在双缝干涉实验中,相邻两条亮条纹或暗条纹中心间距Δy=λ.式中,λ为光波的波长,d为双缝间距离,l为双缝到光屏的距离. 双缝干涉形成的是等间距的明暗相间的条纹.2:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)光波的波长λ越大,相邻两条纹间的距离越小.(×)(2)在干涉条纹中,相邻两条亮纹或暗纹之间的距离是相等的.(√)知识点三 薄膜干涉及其应用1.薄膜干涉由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象.2.薄膜干涉现象的实
4、用举例(1)劈尖干涉是一种劈形空气薄膜干涉,可用于平面平整程度检查.(2)在照相机、望远镜等高质量的光学仪器中,在其镜头的表面镀上透明的增透膜,用来增加透射光的能量. 薄膜干涉是前、后表面反射的光叠加而成的.3:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)增透膜的厚度应等于光在空气中的波长的二分之一.(×)-13-/13word文档(2)薄膜干涉是通过两个表面折射的光线产生的.(×)(3)水面上漂浮的油膜出现彩色条纹是薄膜干涉现象.(√)考点1 杨氏双缝干涉如图所示是杨氏双缝干涉实验的示意图,请问在该实验中单缝屏和双缝屏分别所起的作用是什
5、么?提示:单缝屏是为了获得具有唯一频率和振动情况的线光源;双缝屏是为了获得两束频率相同、振动情况完全一致的相干光.1.双缝干涉的示意图2.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)亮条纹产生的条件: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=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
8、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)暗条纹产生的条件: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:-13-/13word文档
9、PS1-PS2
10、=(2k-1)·(k=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.3.干涉图样的特点(1)单色光的干涉图样特点:中央为亮条纹,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,两侧出现彩色条纹,彩色条纹显示不同颜色光的干涉条纹间距是不同的.【典例
11、1】 如图所示为双缝干涉实验装置,当使用波长为6×10-7m的橙色光做实验时,光屏P点及上方的P1点形成相邻的亮条纹.若使用波长为4×10-7m的紫光重复上述实验,在P和P1点形成的亮、暗条纹的情况是( )A.P和P1都是亮条纹B.P是亮条纹,P1是暗条纹C.P是暗条纹,P1是亮条纹D.P和P1都是暗条纹[思路点拨] (1)光的路程差为半波长的偶数倍时出现亮条纹.(2)光的路程差为半波长的奇数倍时出现暗条纹.B [==1.5=P1点对橙光:Δr=n·λ橙,对紫光:Δr=nλ橙=n·λ紫=3n·-13-/13word文档因为P1与P相邻,所以
12、n=1,P1点是暗条纹.对P点,因为Δr=0,所以仍是亮条纹,B正确.]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