增透技术与光的干涉 【学习目标】 1．知识与技能：知道光的干涉现象，了解相干条件，知道光的双缝干涉现象是如何产生的以及产生明暗条纹间距与波长的关系；知道薄膜干涉是如何产生的，了解薄膜干涉的现象及技术上的应用。 2．过程与方法：通过实验现象，与以前学过的机械波的干涉进行类比，推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生亮暗条纹的条件，培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理、探究、总结能力。 3．情感态度与价值观：在做托马斯·杨的干涉实验中领略科学家的探究精神和认识事物的物理思维方法，培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力。通过对薄膜干涉的实例分析，体会到物理与生活的紧密联系，增强学习物理的兴趣。 【学习重难点】 知道光的干涉现象，了解相干条件，知道光的双缝干涉现象是如何产生的以及产生明暗条纹间距与波长的关系；知道薄膜干涉是如何产生的，了解薄膜干涉的现象及技术上的应用。 【学习过程】 【要点导学】 1．光的干涉现象 频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两列光相遇时，使某些地方振动始终加强（显得明亮），或者始终减弱（显得暗淡）的现象，叫光的干涉现象。 光的干涉有双缝干涉和薄膜干涉两种。 2．相干光源 相干光的条件：频率相同；振动方向相同；相位差恒定。 3．产生明暗条纹的条件 光程差（ ······） 条纹为亮条纹 光程差（ ······） 条纹为暗条纹 4．用同一装置但不同颜色的单色光或白光做双缝干涉实验的实验现象 （1）用单色光做双缝干涉实验，波长越长的单色光得到的条纹间距越大（用红光做双缝干涉实验得到的条纹间距最大；用紫光做双缝干涉实验得到的条纹间距最小）。 （2）用白红光做双缝干涉实验时，中央条纹为白色，两侧为彩色条纹。 5．薄膜干涉的原理与现象 （1）薄膜干涉的相干光源：薄膜前后两个面反射的两列光波即是薄膜干涉的相干光源。 （2）薄膜干涉的规律：光程差满足（······）出现亮条纹；光程差（······）出现暗条纹；白光发生薄膜干涉时，出现彩色条纹。 （3）薄膜干涉实例：肥皂泡、水面上的油膜和贝壳呈现彩色，相机镜头呈淡紫色等。 6．光的干涉现象证明了光的波动性 例1 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，若在双缝中的一条缝前放一块红色滤光片(只能透过红光)，另一条缝前放一块绿色滤光片(只能透过绿光)，这时在光屏上将会看到怎样的现象（ ） （A）只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它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，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在 （C）任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 （D）屏上仍然有彩色干涉条纹，只是干涉条纹的亮度变暗了一些 [解析]在双缝干涉实验中，白光通过单缝成为线光源，从单缝时出的光通过双缝分成两束光，它们在光屏上形成彩色的干涉条纹，现在两个缝前分别放上红色和绿色滤光片，红光和绿光的频率不同，不是相干光，所以屏上没有干涉条纹，但屏上有亮光，选择项C [说明]能否产生干涉现象的关键是，入射光源是否满足相干光源的条件，不同颜色的光频率不同，因此不同颜色的两列光不能形成干涉。 例2 如图所示，在双缝干涉实验中，光源发出波长为6．0×10-7 m的橙光时，在光屏上获得明暗相间的橙色干涉条纹。在屏上的P点恰是中央亮纹一侧的第二条亮条纹。现改用频率为6．25×1014 Hz的光，则在屏上A点应出现明条纹还是暗条纹？ [解析]双缝干涉实验中，中央亮纹是路程差=0的第0条明条纹，中央亮纹一侧第二条亮纹是=2的点，所以对于P点=2=2×6．0×10-7 m=12×10-7 m。若改用频率为6．25×1014 Hz的光，由c=f′′得′== m=4．8×0-7m，==2．5，即d=5×，故P点是暗条纹。 [说明 ... ...
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