3 光的干涉 学习任务一 对光的双缝干涉的理解 [教材链接] 阅读教材,填写光的干涉的相关知识. (1)如图为单色光的双缝干涉的示意图,单缝发出的单色光投射到相距很近的两条狭缝S1和S2上,狭缝就成了两个波源,发出的光向右传播,在后面的屏上出现光的干涉图样. (2)光的干涉:两列频率相同的光波在空间传播时相遇,使得某些区域相互 ,某些区域相互 ,且加强区域和减弱区域是相互 的,这种现象称为光的干涉. (3)两列光波发生干涉的条件:频率 、振动方向相同、相位差 . (4)双缝干涉条纹的特征:明暗 、互相 、间距 的直条纹. (5)杨氏双缝干涉实验的意义:证明了光是一种 . 例1 用一束单色光做杨氏双缝干涉实验,经双缝后光照射到光屏上,可观察到的图像是图中的 ( ) 变式1 [2022·桐乡凤鸣高中月考] 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),则 ( ) A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失 B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的干涉条纹依然存在 C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮 D.屏上无任何光亮 【要点总结】 在光的干涉实验中 (1)单缝的作用:获得一个线光源,使通过单缝的光频率相同,且振动方向相同. (2)双缝的作用:获得两个振动情况完全相同的相干光源. (3)用单色光做实验时,屏上出现明暗相间的条纹;用白光做实验时,屏上出现彩色条纹. 学习任务二 对双缝干涉出现明、暗条纹的判断 [科学思维] (1)出现亮条纹的条件 ①在屏上 或 相叠加. ②两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的 (或波长的 ). (2)出现暗条纹的条件 ①在屏上 相叠加. ②两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的 . 例2 在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm,若分别用频率为f1=5.0×1014 Hz和f2=7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝,试分析判断P点应出现亮条纹还是暗条纹 分别为第几条亮条纹或暗条纹 (光在真空中的传播速度c=3×108 m/s) 变式2 (多选)如图所示是光的双缝干涉的示意图.下列说法中正确的是 ( ) A.单缝S的作用是为了增加光的强度 B.双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线光源 C.当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时,产生第二条暗条纹 D.当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为波长λ时,产生中央亮条纹 【要点总结】 双缝 干涉 图例 问题 明、暗条纹的判断 条纹间距的计算 公式 亮条纹:Δr=r2-r1=kλ(k=0,1,2,…) 暗条纹:Δr=r2-r1=(2k+1)(k=0,1,2,…) Δx=λ 说明 当屏上某点到双缝的路程差等于半波长的偶数倍(波长的整数倍)时,光加强,该点出现亮条纹 当屏上某点到双缝的路程差等于半波长的奇数倍时,光减弱,该点出现暗条纹 l是双缝到光屏的距离,d是双缝间的距离,λ是光波的波长 学习任务三 薄膜干涉成因和应用 [教材链接] 阅读教材,填写薄膜干涉的相关知识. (1)薄膜干涉的形成原因:从薄膜的 、 表面反射出两列相干光波发生干涉.如图所示,照射到液膜上的光线从前、后两个表面反射回来,形成两列光波.由于这两列光波是由同一入射光波产生的,因此频率相同、相位差恒定,满足干涉条件. (2)薄膜干涉的应用:检查光学平面的平整度,增透膜. 例3 [2022·黄岩中学期中] 利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异.现将精度很高的标准玻璃板(样板),放在被检查工件上面,如图甲所示,在样板的左端垫一薄片,使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜.用平行单色光向下照射,检查 ... ...
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