《高二物理：13.3光的干涉课件（新人教版选修3-4）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理：13.3光的干涉课件（新人教版选修3-4）（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 光的干涉,课前自主学案,核心要点突破,课堂互动讲练,课标定位,知能优化训练,第三节 光的干涉,课标定位 学习目标：1.掌握杨氏干涉实验及干涉形成的条件 2掌握相干光源的概念 重点难点：1.双缝干涉中波的叠加形成明暗条纹的条件及判断方法 2干涉现象形成的原理分析,课前自主学案,一、杨氏干涉实验 1史实 1801年，英国物理学家_成功地观察到了光的干涉现象，证明了光的确是一种_ 2实验 如图1331所示，让一束平行的_光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个_，它们的振动情况总是_的，两个波源发出的光在挡板后面的空间相互叠加,托马斯杨,波,单色,波源,相同,图133
2、1,3现象 在屏上得到了_的条纹 二、决定明暗条纹的条件 当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的_时(即恰好等于波长的_时)，两列光在这点相互加强，这里出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的_时，两列光在这里 _，这里出现暗条纹,明暗相间,偶数倍,整数倍,奇数倍,相互削弱,三、光产生干涉的条件 1干涉条件：两列光的_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,频率,核心要点突破,一、对双缝干涉实验规律的理解 1双缝干涉的示意图,图1332,2单缝屏的作用：获得一个线光源，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上后，又照到双
3、缝S1、S2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,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的，即振动方向总是相同的，总是同时过最高点、最低点、平衡位置；暗条纹处振动步调总相反具体产生亮、暗条纹的条件为：,特别提醒：(1)双缝干涉的条件是必须有相干光源，且双缝间间距必须很小； (2)由于不同光源发出的光频率一般不同，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，而杨氏双缝干涉实验采用将一束光“一分为二”的方法获得相干光源,即时应用(即时
4、突破，小试牛刀) 1(2011年南京高二检测)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的相干光源 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,解析：选B.在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，故选项A错误、B正确在两个相干光源完全相同的情况下，光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗纹，选项C错误两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，
5、所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便，故选项D错误,二、双缝干涉图样的特点 1单色光的干涉图样 若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间距相等中央为亮条纹，两相邻亮纹(或暗纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大,2白光的干涉图样 若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的这是因为： (1)从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹 (2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不
6、能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹,即时应用(即时突破，小试牛刀) 2在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是( ) A用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较长的红光 B用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较短的紫光 C相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的 D在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽,解析：选A.条纹间距与光的波长成正比，在可见光中，红光波长最长，紫光波长最短，故偏离中央亮条纹最远的是红光，A正确、B错双缝干涉现象中，相邻亮条纹或暗条纹是等宽等间距的，故C错红光的波长比紫光的波长大，所以换成紫光后，相邻两亮条纹间距将变窄
7、，故D错,课堂互动讲练,由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象这是因为( ) A两个光源发出光的频率不同 B两个光源发出光的强度不同 C两个光源的光速不同 D这两个光源是彼此独立的，不是相干光源,【精讲精析】 本题考查相干光的条件，题中两光源发的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误光的强度对光是否发生干涉没有影响，选项B错误光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误题中是两个独立光源，根据物体的发光机理(原子跃迁，以后学到)，二者产生的不是相干光，选项D正确 【答案】 D,变式训练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
8、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)，已知红光与绿光的频率、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，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在 C任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D屏上无任何光亮,解析：选C.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，红光和绿光的频率不相等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹,在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6m
9、，若分别用频率为f15.01014Hz和f27.51014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断P点应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮纹或暗纹？,图1333,【自主解答】 如图1333所示，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程之差rS2S2，当r等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在P点互相加强，P点出现亮条纹；当r等于单色光半个波长的奇数倍时，S2达到波峰时，S1达到波谷，这样由S1和S2发出的光在P点互相抵消，出现暗条纹,【答案】 见自主解答 【方法总结】 判断屏上某点是亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源(双缝)的路程差与波长的比值应记住，当路程
10、差等于波长整数倍处出现亮条纹，等于半波长的奇数倍处为暗条纹还要记住这一结论成立的条件是：两个光源振动情况完全相同，即是两个相干光源,变式训练2 线光源a发出的光波长为480 nm，线光源b发出的光波长为672 nm，则( ) A用a做双缝实验，屏上与双缝距离差为s11.68 m的P处将出现暗纹 B用b做双缝实验，P处将出现亮纹 C用a做双缝实验，屏上与双缝距离差为s21.44 m的Q处将出现亮纹 D用b做双缝实验，Q处将出现亮纹,可见，用a、b两光源做双缝实验时，屏上P处到双缝的距离差都等于半波长的奇数倍，均为暗纹，故A正确，B错； 用a做双缝实验时，屏上Q处到双缝的距离差恰等于半波长的偶数倍，Q处应为亮纹，C正确； 用b做双缝实验时，屏上Q处到双缝的距离差不等于半波长的偶数倍，D不正确,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按ESC键退出全屏播放,谢谢使用,
