高中物理,双缝干涉.doc

高中物理,双缝干涉 篇一：高中物理热点专练：光的双缝干涉 高中物理热点专练：盘点光的双缝干涉 在光的本性这一章中，光的双缝干涉是一个重点，是一个难点，更是一个考试的热点，对其相关的问题进行总结。 1． 弄清条纹特点 例1．如图所示为放在空气中的双缝干涉实验装置，绿光通过单缝s后，照射到具有双缝的挡板上，双缝s1和s2到单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的光屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝s1和s2的距离相等，若用绿光来做实验，P点恰好在距O点最近的第一条亮纹中心线上，如果将入射的单色光分别换成红光和蓝光，下列说法正确的是（） A．O点在绿光的亮条纹中心线上 B．若把此装置放在水中，P点仍在距O点最近的第一条亮纹中心线上 C．如果将入射的单色光换成红光，则红光的第一条亮条纹中心线在P点的上方 D．如果将入射的单色光换成蓝光，则蓝光的第一条亮条纹中心线在P点的上方 解析：双缝干涉中相邻条纹间距为?x?l?，其中l是双缝到屏的距离，?是入射光的波d 长，必须是光在介质中的波长，d是双缝间的距离。弄清条纹特点后不难确定本题选择AC。 2．正确寻找相干光源 例2．如图所示，S是点光源，M是平面镜，竖直放置，Y是屏幕，水平放置，屏上可出现干涉图样。对此以下说法正确的是 A． 平面镜M的正下方的屏幕上可看到干涉条纹 B． 只有S是单色光源，屏幕上才会出现干涉条纹 C． 保持屏的位置不变，当光源靠近或远离平面镜时，条纹间距会发生变化 D． 保持光源与平面镜的距离不变，当屏上下移动时，条纹间距会发生变化 解析：本装置巧妙的利用平面的反射得到相干光，点光源S及其在平面镜中的像点S，相当与双缝干涉中的两个缝s1和s2，结合下面的光路图，光的叠加区域只能在P点的左侧区域，SS/间的距离相当于条纹间距公式中的d，SS/到Y的垂直距离相当于公式中的l，不难确定本题正确答案是CD。 / 3．正确理解光程差 例3．如图所示，在光的双缝干涉中，若把单缝S从双缝S1、S2的中心对称轴位置稍微向上移动一些，则 A． 不再产生干涉条纹 B． 仍能产生干涉条纹，其中央条纹的位置不变 C． 仍能产生干涉条纹，其中央条纹的位置略上移 D． 仍能产生干涉条纹，其中央条纹的位置略下移 解析：是学生特别容易出错的一个问题，关键是对光程差没有弄懂，绝大部分同学以为光程差始终是?s?s1p?s2p，殊不知这是有条件的，即单缝S必须放在双缝S1、S2的中心对称轴位置，满足ss1?ss2。当S的位置变化后光程差应为是?s?ss1p?ss2p，出现中央条纹的条件是?s?0，本题正确答案是D 4．体验双缝干涉的实际应用 例4．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。利用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光的时间间隔?t的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光的时间间隔?t、双缝到屏的距离l以及相邻两条亮条纹间距?x。若所用激光波长为?，则该实验确定物体运动速度的表达式是 A.v???x l?t?x?t l?xl?tC.v? D. v? ??t??x B. v??l 解析：本题关键是弄清题意，套对规律，正确答案选择B 例5．中国煤矿是世界上最危险的，瓦斯爆炸事故频发，危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，当空气中瓦斯的浓度变化时，其折射率也在变化。 于是设想了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，如图所示，在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，在容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的的干涉条纹，就能够监测瓦斯。以下说法正确的是 A如果屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体与A中的气体成分相同，不含瓦斯 B如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体与A中的气体成分不相同，含有瓦斯 C如果屏上干涉条纹不停移动说明B中的气体瓦斯含量不稳定 D只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹 解析：光经过两容器时，由于折射率不同，光速不同，会形成“等效路程差”，到达正中央的光程差是波长整数倍，也可能是半波长奇数倍，正中央可能是亮纹，也可能是暗纹。所以如果正中央出现亮纹，容器B中可能含有瓦斯，也可能不含瓦斯。因此A错误。如果正中央出现暗纹，必有路程差，容器B中必含有瓦斯，因此B正确。如果屏上干涉条纹不停移动说明路程差在不停变化，B中的气体瓦斯含量不稳定，C正确。无论单色光照射单缝还是白光照射单缝，都会出现干涉条纹。正确答案．BC。 总而言之，对于光的双缝干涉貌似简单，其实由于学生对规律认知的不全面，有时会出现很多错误的认识或理解。 篇二：高中物理光的干涉和衍射简析 光的干涉和衍射简析 一. 光的