2020_2021学年新教材高中物理第四章光及其应用第四节光的干涉学案粤教版选择性必修第一册.doc

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1、考试第四节光的干涉必备知识·自主学习一、光的双缝干涉现象灯泡发出的光经挡板上的双缝后，形成如图所示的明暗相间的条纹，这时是什么现象？提示：干涉现象。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：让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，两狭缝相距很近，两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，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：光是一种波。二、光产生干涉的

2、条件1．相干光的条件：频率相同，相位差恒定，振动方向相同。2．决定条纹明暗的条件：(1)当两个光源与屏上某点的距离之差即路程差等于波长λ的整数-14-/14考试倍时，两列光波在这点相互加强，出现明条纹。(2)当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时，两列光波在这点相互减弱，出现暗条纹。3．相邻两条明条纹或暗条纹的中心间距：Δx＝。三、薄膜干涉1．相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波。2．图样特点：同双缝干涉，同一条明(或暗)纹对应薄膜的厚度相等。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时，形成彩色条纹。3．薄膜

3、干涉在技术上的应用。可以在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，增加光的透射或者反射，还可以利用薄膜干涉的原理对镜面或其他精密的光学平面的平滑度进行检测。(1)直接用强光照射双缝，发生干涉。(×)(2)两只手电筒射出的光束在空间相遇，能观察到光的干涉现象。(×)(3)若用单色光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。(√)(4)若用白光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。(×)(5)频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定。(×)关键能力·合作学习知识点一　双缝干涉1．双缝干涉图样的特点：(1)单色光的干涉图样：-14-/14考试①中央为明条纹；②明暗相

4、间的条纹，且相邻条纹间距相等；③波长越大，两相邻明条纹(或暗条纹)间距越大。(2)白光的干涉图样：①中央条纹为白色；②其余为彩色条纹。2．原理：频率相同的两列光叠加时，某些区域的光相互加强，出现明条纹；某些区域的光相互减弱，出现暗条纹，且加强区与减弱区相互间隔，即明、暗条纹相互间隔。3．光的干涉条件：(1)两列光的频率相同；(2)两列光的振动方向相同；(3)两列光的相位差恒定或相位总相同。4．明条纹和暗条纹位置的确定：(1)若两列光波到屏上某点的路程差Δx为波长λ的整数倍(或半波长的偶数倍)，即Δx＝±nλ(n＝0，1，2，…)，出现明条纹。(2)若

5、路程差Δx为半波长的奇数倍，即Δx＝±(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，出现暗条纹。5．干涉条纹和光的波长之间的关系：相邻两条明条纹或暗条纹的中心间距：Δx＝λ。-14-/14考试　如图所示是几种单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的双缝干涉图样，请问：讨论：(1)单色光干涉时相邻两明条纹的间距和相邻两暗条纹的间距相等吗？(2)用不同颜色的光做干涉实验时干涉图样完全一样吗？提示：(1)由图可知，相邻两明条纹和相邻两暗条纹之间的距离都是相等的。(2)由图可知，用不同颜色的光做干涉实验时，不同颜色的干涉图样条纹间距不同。【典例】(多选)如图所示为探究“

6、双缝干涉”的示意图。现用蓝光照射单缝S时，在光屏P上得到相应的干涉条纹。若要使光屏P上的相邻条纹间距变大，可采用的方法为(　　)1与S2的间距B．增大双缝到光屏的距离C．减小单缝S到双缝S1S2的距离D．将蓝光换为红光【解析】选A、B、D。根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，减小双缝间的距离，即d减小，则干涉条纹间距增大，故A正确；增大双缝到光屏的距离，即L增大，则干涉条纹间距增大，故B正确；减小单缝S到双缝S1S2的距离，干涉条纹间距不受影响，故C错误；将蓝光换为红光，波长变长，则干涉条纹间距变大，故D正确。-14-/14考试1．用绿光做双缝干涉

7、实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx。下列说法中正确的有(　　)A．如果增大单缝到双缝间的距离，Δx将增大B．如果增大双缝之间的距离，Δx将增大C．如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大D．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx将增大【解析】选C。公式Δx＝λ中l表示双缝到屏的距离，d表示双缝之间的距离。因此Δx与单缝到双缝间的距离无关，与缝本身的宽度也无关。2．(2021·某某高二检测)如图所示，在双缝干涉实验中，S1、S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P到S1、S2的距离之差为2.1μm，现分别用A

8、、B两束单色光在空气中做双缝干涉实验。×10－7m，则P点是亮条纹还是暗条纹；×10－7m，当B光从这种介质