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1、光的干涉,自学教材,1801年，英国物理学家 成功地观察到了光的干涉现象。(如图511所示),托马斯杨,图511,1实验过程 让一束 的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距 ，两狭缝就成了两个光源，它们的振动情况总是 的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相 。 2实验现象 在屏上得到 的条纹。 3实验结论 实验证明光是一种 。,平行,很近,相同,叠加,明暗相间,波,重点诠释,1双缝屏的作用 红色平行光照射到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束振动情况完全一致的相干光。 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总是同
2、相；暗条纹处总是振动反相。具体产生亮、暗条纹的条件为：,3双缝干涉图样的特点 (1)单色光的干涉图样： 如图512所示，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。 (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：,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。 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
3、全重合，这样便形成了彩色干涉条纹。,1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,自学教材,1产生原因 光线入射到薄膜上，由薄膜前后两个表面 的两列光是 ，它们相互叠加产生 干涉。,反射回来,相干光,2应用：检测平面的平整程度 如图513(a)所示，用单色光从上面照射，空气层的上下两个
4、表面反射的两列光波发生 。空气层厚度相同的地方，两列波的 相同，两列波叠加时相互加强或削弱的情况也相同。所以，如果被测表面是平的，干涉条纹就是一组 图513(b)；如果干涉条纹发生弯曲，就表明被测表面不平图513(c)。,干涉,路程差,平行的直线,图513,重点诠释,1薄膜干涉现象 (1)成因： 如图514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，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 另一些地方，叠加后互相削弱，则出现暗条纹。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。,图514,
5、(2)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关于光在竖直肥皂液薄膜上产生的干涉现象，下列说法 中正确的是 ( ) A干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面发生反 射，形成的两列光波叠加的结果 B若出现明暗相间的条纹相互平行，说明肥皂膜的厚 度是均匀的 C用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射 间距小 D薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的,解析：要想产生干涉现象，必须有两列相干光源。在肥皂膜干涉中，薄膜前后两表面反射的光正好是两个相干光源，它们相互叠加形成干涉条纹，所以选项A正确；肥皂膜在重力作用下，上面
6、薄、下面厚，厚度是不均匀的，并且厚度均匀的薄膜是不会出现干涉条纹的(若厚度相同，路程差处处相等，两列波叠加后，若是加强，处处光线加强，若是减弱，处处光线减弱，不会出现明暗相间的条纹)，所以选项B错误；,波长越短的光波，对同一装置，干涉条纹越窄，绿光的波长小于黄光的波长，所以绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射的间距小，选项C正确；出现亮、暗条纹的位置与薄膜厚度有关，对于某位置，若光线叠加后加强，则与此等厚度的位置反射光线叠加都加强，从而形成亮条纹。对暗条纹也是一样道理。由于薄膜同一水平线上的厚度相同，因此干涉条纹基本上是水平的，所以选项D错误。,答案：AC,例1 在双缝干涉实验中，光屏上
7、某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5107 m，如果用频率为6.01014 Hz的黄光照射双缝，试问： (1)该黄光的波长是多少？ (2)试通过计算分析P点出现亮条纹还是暗条纹？,答案 (1)5107 m (2)暗条纹,规律方法 (1)判断屏上某点是亮条纹还是暗条纹的方法，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。,图515,1用波长为的单色光照射单缝O，经过双缝M、N在屏 上产生明暗相间的干涉条纹，如图515所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹
8、的位置，c为中央亮条纹，则 ( ),AO到达a、b的路程差为零 BM、N到达b的路程差为 CO到达a、c的路程差为4 DM、N到达e的路程差为2 解析：振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满足双缝到某点的路程差xn(n0，1，2，3)，故B、D正确。 答案：BD,例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，屏上将呈现彩色干涉条纹 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 思路点拨 (1)注意区别白光和单色光做双缝干涉时的干涉图样不
9、同。 (2)明确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,2在杨氏双缝干涉实验中，用红光照射双缝得到的干涉 图样是 ( ) A一系列明暗相间的同心圆 B一些杂乱无章的点 C平行、等间距的明暗相间的条纹 D条纹中间宽、两边窄 解析：单色光的双缝干涉条纹为平行、等距、明暗相间的条纹。故C对，A、B、D错。 答案：C,(1)一透镜表面涂了一层对绿光折射率为1.38的氟化镁薄膜，为使波长为5.52107 m的绿光在薄膜上反射叠加相消，求所涂薄膜的厚度是多少。 (2)试解释涂有增透膜的镜头为什么呈紫红色。 思路点拨 解答本题时应注意以下两点： (1)绿光在空气中的波长与薄膜中波长的大小关系； (2)薄膜的厚度与波长的大小关系。,答案 (1)1107 m (2)见解析,
