5.1 光的干涉 学案（含答案）

5.1光的干涉 【学习目标】 1.观察光的干涉现象，能说出光的干涉条纹的特点． 2．能说出干涉现象产生的原因以及出现明条纹或暗条纹应满足的条件． 3．明确相干光源的概念，熟记产生稳定干涉现象的条件． 【课上探究】 知识点1：光的双缝干涉及其产生条件 思考与交流 1.回顾，机械波的干涉现象是怎样的？ 2.机械波的干涉条件是什么？ 3.机械波干涉图样中，什么地方出现亮条纹？什么地方出现暗条纹？如何判断？ 4.如何获得光的相干光源？ 5.类似于机械波的干涉，你能得出光的干涉条纹中，哪些地方出现明条纹？哪些地方出现暗条纹？ 总结与提升 1.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， 2.双缝屏的作用：平行光照射到单缝S上，又照射到双缝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． 3.明暗条纹条件：两束频率相同和振动情况完全一致的相干光，当两个光源与屏上某点的距离之差等于波长λ的整数倍时，两列光波在这点相互加强，出现 当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长λ2的奇数倍时，两列光波在这点相互减弱，出现 练习与拓展 例1. (多选)以下光源不可作为相干光源的是(　　) A．两个相同亮度的烛焰 B．两个相同规格的灯泡 C．双丝灯泡 D．出自一个光源的两束光 变式训练1．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是为什么？ 知识点2：光的双缝干涉公式 思考与交流 1.光的双缝干涉条纹特征，如条纹宽度、间距等，与光的波长或频率有关吗？ 2．不同颜色的单色光产生的干涉条纹会有什么不同？ 3.条纹宽度与哪些因素有关？试推导。 总结与提升 1.单色光的干涉图样特点 (1)中央出现的总为亮纹，两边则为明暗相间的条纹． (2)两相邻亮纹(或暗纹)间的距离相等，且波长越长，这个间距越大．因此，比较相邻亮(暗)纹的间距，红光的最大，紫光的最小． 2.条纹间距：Δx＝λ. 练习与拓展 例2.关于光的干涉，下列说法中正确的是(　　) A．在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的 B．在双缝干涉现象里，入射光波长变短，相邻两个明条纹间距将变窄 C．只有频率相同的两列光波才能产生干涉 D．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定 变式训练2. 如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为7.30×10－7 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.30×10－7 m．则在这里出现的应是_____(选填“明条纹”或“暗条纹”)． 知识点3：薄膜干涉及其应用 思考与交流 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图2甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点： 图2 (1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置有什么规律？ (2)任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差相等吗？ （3）现若在图甲的装置中增加一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹(　　) A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失 练习与拓展 例3．(多选)利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度，如图2(a)所示，现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图(b)所示的干涉条纹，条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处，下列判断中正确的是(　　) A．N的上表面A处向上凸起 B．N的上表面B处向上凸起 C．条纹的c、d点对应处的薄膜厚度相同 D．条纹的d、e点对应处的薄膜厚度相同 【课后巩固】 1．煤矿中的瓦斯危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图13 3 6所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A ... ...