4．光的干涉 1．知道光的干涉现象，认识干涉条纹的特征。 2．了解薄膜干涉，并了解其应用。 3．知道形成干涉的过程，体会干涉的条件，能判断条纹间距的变化。 4．经历光的双缝干涉的实验过程，体会科学探究的意义。 5．通过对干涉图像及干涉现象的应用，体会物理知识之美。 知识点一 双缝干涉 1．物理史实 1801年，英国物理学家托马斯·杨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。 2．双缝干涉实验 (1)实验过程：让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2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相同的，两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉现象。 (2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹。 (3)实验结论：光是一种波。 3．决定条纹明暗的条件 (1)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，出现亮条纹。 (2)当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时，两列光波在这点相互减弱，出现暗条纹。 4．干涉条纹和光的波长之间的关系 (1)亮条纹中心的位置：x＝nλ(n＝0，±1，±2，…)。 (2)相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx＝λ。 (1)若产生双缝干涉现象，则必须有相干光源，且双缝间的距离必须很小。 (2)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。 知识点二 薄膜干涉 1．不同位置的液膜，厚度不同，因此在膜上不同的位置，一束自前后两个面的反射光的路程差不同。在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了亮条纹；在另一些位置，叠加后相互削弱，出现了暗条纹。 2．薄膜干涉在技术上的应用：可以在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，增加透射光或者反射光的强度；还可以利用薄膜干涉的原理对镜面或其他精密的光学平面的平滑度进行检测。 思考辨析(正确的打√，错误的打×) (1)直接用强光照射双缝，发生干涉。 (×) (2)两只手电筒射出的光束在空间相遇，能观察到光的干涉现象。 (×) (3)用单色光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。 (√) (4)若用白光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。 (×) (5)从液膜上观察的是从膜前、后两表面反射回来的光(眼睛与光源在膜的同一侧)。 (√) (6)用单色光照射液体薄膜得到明暗相间的条纹，用白光照射得到彩色条纹。 (√) (7)肥皂液薄膜的干涉条纹基本上是竖直的。 (×) 为什么会出现双缝干涉现象？ 提示：灯泡发出的光经挡板上的双缝后形成两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，这两个光源在空中的叠加区域出现振动加强和振动减弱交替分布的现象，这就是双缝干涉现象。 考点1 光的双缝干涉的原理 1．双缝干涉的装置示意图 实验装置包括光源、单缝、双缝和光屏。 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。 3．双缝屏的作用 平行光通过单缝S后，又照射到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率和振动情况完全相同的相干光。 4．产生干涉的条件 两列光的频率相同、相位相同、振动方向相同。实验中可用“一分为二”的方法获得两个相干光源。 5．光的干涉原理 光的干涉现象中虽然是波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加出现亮条纹，波峰与波谷叠加出现暗条纹，但仍遵循能量守恒的原则。干涉现象只是光波能量的重新分配，暗条纹处光能量几乎为零，亮条纹处能量较强，存在光能量增强处并不是光的干涉产生的能量，而是按波的传播规律，到达该处的光能量比较集中，而暗条纹处基本没有光能量传到该处。 【典例1】 某同学利用如图所示实验装置观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏。当让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹，移走B后，C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因可能是( ... ...
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