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1、第1节光的干涉光 的 干 涉 及 其 产 生 条 件先填空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由干涉现象得出的结论光具有波的特性，光是一种波3相干条件要使两列光波相遇时产生干涉现象，两光源必须具有相同的频率和振动方向，还要满足相位差恒定4相邻条纹间距公式：y.再判断1如果两列光波到达某点时，路程差为波长的整数倍，这两列波互相加强，在那里就出现亮条纹()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()3光波的波长越大，相邻两条纹间的距离越小()后思考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】两只手电筒射出的光束
2、在空间相遇，不满足光发生干涉的条件，不能观察到光的干涉现象核心点击1双缝干涉的示意图图5112单缝的作用用同一极小部分光源产生的光形成点光源，最大限度地保证光的相干性3双缝的作用平行光照射到单缝S上后，又照到双缝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，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：|PS1PS2|k2k(k0,1
3、,2,3，)k0时，PS1PS2，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：|PS1PS2|(2k1)(k0,1,2,3，)k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开5干涉图样的特点图512(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，两则出现彩色条纹，彩色条纹显示不同颜色光的干涉条纹间距是不同的1下列关于双缝干涉实验的说法中正
4、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奇数倍处出现暗条纹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E用同一装置做实验，不同颜色的光产生的干涉条纹间距不同【解析】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正确两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的
5、干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便，故选项D错误不同颜色的光波长不同，根据y，E正确【答案】BCE2.在双缝干涉实验中，屏上一点P到双缝的距离之差为1.5106 m若用频率为5.01014 Hz的单色光照射双缝，该点出现亮条纹还是暗条纹？从屏中心算起这是第几条什么条纹？ 【导学号：78510053】【解析】该单色光的波长 m6107 m，P点到双缝的距离差与波长的大小关系为1.5106 m2.5，即距离差为半波长的奇数倍，P点处是暗条纹令2.5(2k1)(k1,2,3，)，得k3，这是第3条暗条纹【答案】暗条纹第3条暗条纹分析双缝干涉中明暗条纹问题的步骤1由题设情况依真n介，求得光在真空(
6、或空气)中的波长2由屏上出现明暗条纹的条件判断光屏上出现的是明条纹还是暗条纹3根据明条纹的判断式rk(k0,1,2，)或暗条纹的判断式r(2k1)(k0,1,2，)，判断出k的取值，从而判断条纹数实 验 : 用 双 缝 干 涉 测 定 光 的 波 长1实验目的(1)观察白光及单色光的双缝干涉图样(2)掌握用公式y测定单色光的波长的方法2实验器材双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺3实验步骤(1)器材的安装与调整：先将光源(线状光源)、遮光筒依次放于光具座上，如图513所示，调整光源的高度，使它发
7、出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮；图513将单缝和双缝安装在光具座上，使线状光源、单缝及双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上，如图514所示，并注意使双缝与单缝相互平行，调节分划板位置到分划板中心刻线位于光屏中央图514(2)观察双缝干涉图样：调节单缝的位置，使单缝和双缝间距离保持在510 cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上，这时通过测量头上的目镜观察干涉条纹，若干涉条纹不清晰，可通过遮光筒上的调节长杆轻轻拨动双缝，即可使干涉条纹清晰明亮在屏上就会看到白光的双缝干涉图样；将红色(或绿色)滤光片套在单缝前面，通过目镜可看到单色光的双缝干涉条纹；在光源及单缝之间加上一凸透镜，调节光源及单
8、缝的位置，使光源灯丝成像于单缝上，可提高双缝干涉条纹的亮度，使条纹更加清晰，如图515所示图515(3)测定单色光的波长：转动手轮，使分划板中心刻线对齐某条亮纹的中央，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板中心刻度线移动至另一条亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2；并记下两次测量的条纹数n，则相邻两亮条纹间距y；用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(双缝间距d是已知的)；将测得的l、y代入y求出光的波长；多次重复上述步骤，求出波长的平均值；换用不同的滤光片，重复上述实验3如图516所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、_、_、_、遮光筒、光屏对于某种单色光，为
9、增大相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取_或_的方法图516【解析】做该实验时用单色光，应特别注意，是滤光片，其他依次是单缝屏、双缝屏、遮光筒和毛玻璃屏由条纹间距公式x可知，要增大相邻条纹间距，应该增大双缝屏到光屏的距离或者减小两缝间距离【答案】滤光片单缝屏双缝屏增大双缝屏到光屏的距离减小双缝屏两缝间距离4现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图517所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长. 【导学号：78510054】图517(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_、A
10、.(2)本实验的实验步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离在操作步骤时还应注意_和_(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图518甲所示然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图518乙中手轮上的示数_ mm，求得相邻亮纹的间距x为_ mm.图518(4)已知双缝间距d为2.0104 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，
11、由计算公式_，求得所测红光波长为_ mm.【解析】(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应填：E、D、B.(2)单缝与双缝的间距为510 cm，使单缝与双缝相互平行(3)甲图的读数为2.320 mm乙图的读数为13.870 mmx mm2.310 mm(4)由x可得：x可求出2.310 mm6.6104 mm【答案】(1)E、D、B(2)单缝与双缝的间距为510 cm使单缝与双缝相互平行(3)13.8702.310(4)x6.6104测量y的方法测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图519所示，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后
12、转动手轮，使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，记下此时读数，再转动手轮，用同样的方法测出n个亮纹间的距离a，则可求出相邻两亮纹间的距离y.测量头分划板中心刻线与条纹的中心对齐图519薄 膜 干 涉 及 其 应 用先填空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薄膜干涉实例(1)色彩斑斓的肥皂泡；(2)五颜六色的油膜3薄膜干涉现象的实用价值(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再判断1薄膜干涉是通过两个表面折射的光线产生的()2增透膜的厚度
13、应等于光在空气中的波长的四分之一()3水面上漂浮的油膜出现彩色条纹是薄膜干涉现象()后思考如图5110所示是几种常见的薄膜干涉图样，这些干涉图样是怎样形成的呢？图5110【提示】是由薄膜上、下表面反射光束相遇而产生的干涉核心点击1薄膜干涉现象(1)现象：每一条纹呈水平状态排列由于各种色光干涉后相邻两亮纹中心的距离不同，所以若用白光做这个实验，会观察到彩色干涉条纹(2)成因：如图5111所示，竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用，下面厚、上面薄图5111在薄膜上不同的地方，从膜的前、后表面反射的两列光波叠加，在某些位置这两列波叠加后互相加强，则出现亮条纹；在另一些位置，叠加后互相削弱，则出现暗条
14、纹故在单色光照射下，就出现了明暗相间的干涉条纹若在白光照射下，则出现彩色干涉条纹2用干涉法检查平面平整度：如图5112甲所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等间距的如果被测表面某处凹下，则对应亮条纹(或暗条纹)提前出现，如图5112乙中 P条纹所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后出现，如图5112乙中Q所示(注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而是指由左到右的位置顺序上)甲 乙图51125.如图5113所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是()A人从右侧向左看，可以看到彩色条纹B人从左侧向右看，可以看到彩色条纹C彩色条纹水平排列D彩色条纹竖直排列E肥
