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翰林汇翰林汇翰林汇翰林汇课 题： 光的波动性 类型：复习课 光的波动性 基础知识 一、光的干涉 1.产生相干光源的方法（必须保证r相同）。 ⑴利用激光；⑵将一束光分为两束。 2．双缝干涉的定量分析 如图所示，缝屏间距L远大于双缝间距d，O点与双缝S1和S2等间距，则当双缝中发出光同时射到O点附近的P点时，两束光波的路程差为 δ=r2－r1. 由几何关系得 r12=L2+(x－)2， r22=L2+(x+)2. 考虑到 L》d 和 L》x，可得 δ=. 若光波长为λ，则当 δ=±kλ（k=0，1，2，…）时，两束光叠加干涉加强； 当 δ=±(2k－1) (k=1，2，3，…)时，两束光叠加干涉减弱，据此不难推算出 （1）明纹坐标 x=±kλ （k=0，1，2，…） （2）暗纹坐标 x=±(2k－1) · （k=1，2，…） （3）条纹间距 △x=λ. 上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。 结论：由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生．当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时，即δ=kλ，该处的光互相加强，出现亮条纹；当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，既δ=，该点光互相消弱，出现暗条纹；条纹间距离与单色光波长成正比．∝λ，所以用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮纹，两边是彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。 【例1】．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差0．6μm，若分别用频率为f1=5.01014Hz和f2= 7．51014Hz的单色光垂直照射双缝，则 P点出现明、暗条纹的情况是（） A．单色光f1和f2分别照射时，均出现明条纹 B．单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹 c．单色光f1照射时出现明条纹，单色光f2照射时出现略条纹 D．单色光f1照射时出现暗条纹，单色光f2照射时出现明条纹 解析：如图所示，双缝S1、S2，到光屏上任一点P的路程之差d＝S2 S2／，当d等于单色光波长的整数倍时．由S1和S2发出的光在P点互相加强，P点出现明条纹，当d等于单色光半个波长的奇数倍时．这样由S1和S2发出的光在P，互相抵消，出现暗条纹 本题中单色光f1的波长为λ1＝C／f1＝0．6μm，单色光f2的波长为λ2＝C／f2＝0．4μm 可见d=λ1、d=3λ1/2 答案：C 3．薄膜干涉：由薄膜前．后表面反射的两列光波叠加而成．劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹， 两列反射波的路程差ΔT，等于薄膜厚度d的两倍，即ΔT=2d。 由于膜上各处厚度不同，故各处两列反射波的路程差不等。 若： ΔT=2d=nλ(n=1，2，…)　则出现明纹。 ΔT=2d=(2n-1)λ/2 (n=1，2，…)　则出现暗纹。 应注意：干涉条纹出现在被照射面。 【例2】．如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是（ ） 人从右侧向左看，可看到彩色条纹． B．人从左侧向右看，可看到彩色条纹 C．彩色条纹平行排列 D．彩色条纹竖直排列 解析：白光从左侧照射到薄膜上．经两个表面反射回来的光相遇产生干涉现象．这样人从左侧向右看可以看到彩色条纹。故选B弃A．由于薄膜从上到下逐渐变厚，且同一水平线上厚度相同，两列反射光叠加时振幅相同，故彩色条纹是水平的，选C弃D． 答案：BC 薄膜干涉应用（1）透镜增透膜：透镜增透膜的厚度应是透射光在薄膜中波长的1／4倍。使薄膜前后两面的反射光的光程差为波长的一半，(ΔT=2d=?λ，得d=?λ)，故反射光叠加后减弱，从能量的角度分析E入=E反+E透+E吸。 在介质膜吸收能量不变的前提下，若E反=0，则E透最大。增强透射光的强度。 （2）“用干涉法检查平面”：如图所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等间距的。 如果某处凸起来，则对应明纹(或暗纹)提前出现，如图甲所示；如果某处凹下，则对应条纹延后出现，如图乙所示。 (注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而是指由左向右的顺序位置上。 ) ［例3］劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图（1）所示.将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后，从上往下看到干涉条纹如图（2）所示.干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若在图（1）装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈