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课件网) 3 光的干涉 [定位·学习目标] 1.通过阅读教材,观察光的干涉现象,认识干涉条纹的特点,知道相干光源的概念和产生干涉现象的条件,形成物理观念。2.通过教材干涉条纹间距和光的波长之间的关系的推导,知道决定干涉条纹间距的因素,认识出现亮条纹和暗条纹的位置特点,形成科学思维。3.通过了解薄膜干涉及其成因,知道光的干涉在生产、生活中的应用,体会物理知识之美,增强学习物理的兴趣。 探究·必备知识 1.物理史实 1801年,英国物理学家 成功完成了光的干涉实验。 2.双缝干涉实验 (1)实验示意图。 知识点一 光的双缝干涉 「探究新知」 托马斯·杨 (2)实验过程。 如图,让一束平行的 投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上,狭缝S1和S2相距 ,两条狭缝就成了两个波源,它们的频率、相位和振动方向总是 ,两个波源发出的光在挡板后面的空间互相 ,发生干涉现象。 (3)实验现象及结论。 在屏上得到 的条纹,证明光是一种 。 单色光 很近 相同的 叠加 明暗相间 波 [特别提醒] (1)双缝干涉的条件必须有相干光源,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。 (3)用单色光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹。 正误辨析 (1)直接用强光照射双缝,就会发生干涉现象。( ) (2)频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定。( ) (3)用白光做双缝干涉实验时屏幕各处均是彩色条纹。( ) × × × 知识点二 干涉条纹和光的波长之间的关系 「探究新知」 1.双缝干涉中亮条纹中心的位置为x= (n=0,±1,±2,…)。 2.相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距为Δx= 。 正误辨析 (1)用两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时,从两个狭缝到屏上某位置的路程差是光波长的奇数倍时,该位置出现暗条纹。( ) (2)在双缝干涉实验装置一定的情况下,光的波长越长,相邻两条亮条纹间距越大。( ) × √ 知识点三 薄膜干涉 「探究新知」 1.薄膜干涉是液膜前后两个面 的光共同形成的。 2.不同位置液膜,厚度不同,来自前、后两个面的反射光的 不同,在某些位置两列波叠加后相互 ,出现亮条纹;在另一些位置,两列波叠加后相互 ,出现了暗条纹。 反射 路程差 加强 削弱 正误辨析 (1)薄膜干涉条纹的产生是光在液膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果。( ) (2)水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果。 ( ) √ × 突破·关键能力 要点一 光的双缝干涉 「情境探究」 在双缝干涉实验中,用白光作光源,在两条狭缝上,一个用红色滤光片(只允许红光通过)遮挡,一个用绿色滤光片(只允许绿光通过)遮挡。请探究以下两个问题。 探究:(1)能否在屏上观察到干涉条纹 【答案】 (1)屏上不会出现干涉条纹,因为双缝分别用红、绿滤光片遮挡后,透过的两束光频率不相等,就不是相干光源了,不会再发生干涉。 (2)若将两块滤光片都去掉,则在光屏上观察到什么现象 【答案】 (2)屏中央是白色,两侧则是彩色条纹。 1.双缝干涉的装置示意图 实验装置如图所示,有光源、单缝、双缝和光屏。 「要点归纳」 2.单缝的作用 获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况。如果用激光直接照射双缝,可省去单缝(托马斯·杨当时没有激光)。 3.双缝的作用 平行光照射到单缝S上,又照到双缝S1、S2上,这样一束光被分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光。 4.屏上某处出现亮、暗条纹的条件 k=0时,PS1=PS2,此时P点位于光屏上的O处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹,k为亮条纹的级次。 [例1] (对双缝干涉的理解)(多选)下列关于双缝干涉实验的说法正确的是 ( ) [A]单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源 [B]双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 [C ... ...
