课时3 光的干涉 核心 目标 1. 了解相干光源,知道光的干涉现象的条件,知道杨氏干涉实验的设计原理. 2. 知道光的双缝干涉实验,认识双缝干涉条纹的特征.知道薄膜干涉的原理,并能解释一些现象. 3. 知道光的路程差的概念,知道产生明暗条纹的条件和相邻两个亮(暗)条纹中心间距与波长的关系. 要点梳理 要点1 光的双缝干涉实验 如图所示,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(约0.1 mm),两狭缝就成了相干光源,两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生__干涉__. 1. 实验现象:在屏上得到__明暗相间__的条纹. 2. 实验结论:光是一种__波__. 要点2 干涉条纹和光的波长之间的关系 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__明条纹__. 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__. 要点3 薄膜干涉 1. 形成:如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形.光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来,形成两列频率相同的光波,并且叠加. 2. 在某些位置,这两列波叠加后相互加强,出现了__亮__条纹;在另一位置,叠加后相互削弱,出现了__暗__条纹. 3. 薄膜干涉的应用.可以在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜,增加光的透射或者__反射__,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. 4. 水面、马路表面油膜上的彩色条纹都是__薄膜干涉__形成的. 即学即用 1. 易错辨析 (1) 频率不同的两列光也能产生干涉现象,只是不稳定.( × ) (2) 用同一装置做红光和紫光的双缝干涉实验,紫光的干涉条纹比红光更宽.( × ) (3) 薄膜干涉是由于入射光和反射光发生干涉.( × ) (4) 水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象.( √ ) 2. 如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯.在图示的情况下( A ) A. 从肥皂薄膜的右面观察时,在薄膜上可看到水平条纹 B. 从肥皂薄膜的右面观察时,在薄膜上可看到竖直条纹 C. 从肥皂薄膜的左面观察时,在薄膜上可看到水平条纹 D. 从肥皂薄膜的左面观察时,在薄膜上可看到竖直条纹 解析:肥皂薄膜前后表面的反射光在前表面发生叠加,所以应该从肥皂薄膜的右面观察;光程差(膜的厚度的两倍)是半波长的偶数倍时,振动加强,为亮条纹,光程差是半波长的奇数倍时,振动减弱,为暗条纹,肥皂薄膜越往下越厚,故条纹水平排列.故选A. 考向1 光的双缝干涉 光的干涉是指满足一定条件的两束单色(复色)光波在空间相遇时发生叠加,从而出现稳定的__明暗相间__单色(复色)条纹的现象. 1. 装置要求:三屏平行;双缝间距很小(0.08 mm左右),距单缝距离相等. 双缝S1、S2的作用是获得__相干__光源,单缝S0的作用是获得线光源. 2. 干涉条件是两列光的频率__相同__,振动方向相同且相位差__恒定__. 3. 能发生干涉的两列波称为相干波,两个光源称为__相干__光源,杨氏干涉实验采用将一束光__一分为二__的方法获得相干光源. (2024·广州期末)用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后( D ) A. 干涉条纹消失 B. 彩色条纹中的红色条纹消失 C. 中央条纹变成暗条纹 D. 中央条纹变成红色 解析:当用白光做干涉实验时,频率相同的色光,相互叠加干涉,在光屏上形成彩色条纹,中央形成白色的亮条纹;当在光源与单缝之间加上红色滤光片后,只有红光能通过单缝,然后通过双缝后相互叠加干涉,在光屏上形成红色干涉条纹,光屏中央为加强点,所以中央条纹变成红色亮条纹,D正确,A、B、C错误. 考向2 ... ...
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