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1、第十三章,第 3 节,新知预习巧设计,名师课堂一点通,创新演练大冲关,随堂检测 归纳小结,课下作业 综合提升,要点一,要点二,1观察光的干涉现象,认识干涉条纹 的特点。 2能阐述干涉现象的成因及明暗条纹 的位置特点。 3知道相干光源的概念和产生干涉现 象的条件。,1杨氏干涉实验 (1)物理史实: 1801年,英国物理学家 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。,托马斯杨,(2)双缝干涉实验: 实验过程:让一束平行的 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,两狭缝就成了两个波源,它们的频率、相位和振动方向总是 的,两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生 。
2、实验现象:在屏上得到 的条纹。 实验结论:光是一种 。,完全相同,相同,干涉,明暗相间,波,2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,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),已知红光与绿光频率、波长均不相等,这时 ( ) A只有红光和绿光的双缝干涉条纹,其他颜色的光的双 缝干涉条纹消失 B红光和绿光的双缝干涉条纹消失,其他颜色的光的干 涉条纹仍然存在 C任何颜色的光的双缝干涉条纹都不存在
3、,但屏上仍有 光亮 D屏上无任何光亮,解析: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。综上所述,选项C正确。 答案:C,2能发生干涉的两束光应是 ( ) A亮度一样 B颜色一样 C频率相等 D传播方向相同 解析:产生干涉的条件是两光源的频率相同,振动方向相同,相位差恒定。 答案:C,3从两只手电筒射出的光,当它们照射到同一点时看不到 干涉条纹,是因为 ( ) A手电筒射出的光不是单色光 B周围环境的漫反射光太强 C干涉图样太细小
4、看不清楚 D两个光源是非相干光源 解析:两只手电筒属两个各自独立发光的光源,根据物体的发光机理,二者发出的光是非相干光,因此它们照射到同一点时不发生干涉,因此无干涉条纹,故选项A、B、C错误,D正确。 答案:D,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1331,2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,如果用激光直接照射双缝,可省去单缝屏。杨氏那时没有激光,因此他用强光照亮一条狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光。 3双缝屏的作用 平行光照射到单缝S上,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
5、光。,名师点睛 (1)双缝干涉的条件是必须有相干光源,且双缝间的间距必须很小。 (2)光源不同部位发出的光不一定具有相同的频率和恒定的相位差,所以一般情况很难观察到光的干涉现象,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。,答案 (1)5107 m (2)暗条纹,(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
6、纹,两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关,波长越大,条纹间距越大。,图1332,2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能完全重合,这样便形成了彩色干涉条纹。 名师点睛 用白光做干涉实验,从红光到紫光其波长由大到小,它们的干涉条纹间距也是从大到小,屏中央各色光都得到加强,混合成白色,但两侧因条纹间距不同
7、而分开成彩色,而且同一级条纹内紫外红。,2关于杨氏双缝干涉实验,下列说法正确的是( ) A用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹 B用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹 C用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹 D照射单缝的单色光的波长越短,光屏上出现的条纹宽度越宽 审题指导 (1)白光和单色光做双缝干涉时的干涉图样的不同。 (2)干涉条纹的宽度与单色光波长的关系。,解析 用白光做杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹,故A错。用红光作光源,屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间,故B正确。红光和紫光频率不同,不能产生干涉条纹,故C错。单色光的波长越短,光屏上出现的条纹越窄,故D错。 答案 B,(1)白光双缝干涉形成彩色条纹。 (2)不同颜色的光频率不同不能呈现干涉条纹。,