【创新设计】2014-2015学年高中物理第五章光的波动性章末整合课件教科版选修3-413.ppt

【例1】　如图1所示为双缝干涉实验，甲图为用绿光照射时的结果，a为中央亮条纹，a′为相邻亮条纹；乙图为换用另一种单色光照射的结果，a为中央亮条纹，a′为相邻亮条纹，两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等，以下说法正确的是 (　　) A．乙图可能是用红光照射，表明红光波长较长 B．乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较长 C．乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较短 D．乙图可能是用红光照射，表明红光波长较短 【例2】　利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图2中(a)、(b)所示给出，则： (1)分划板在图2中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA＝__________mm，xB＝__________mm，相邻两条纹间距Δx＝__________mm； (2)波长的表达式λ＝________(用Δx、l、d表示)，该单色光的波长λ＝________m； (3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)． 【例3】　劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图3甲所示．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乙所示．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．现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下看到的干涉条纹 (　　) 图3 A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失 解析　由薄膜干涉的原理和特点可知，干涉条纹是由膜的上、下表面反射的光叠加干涉而形成的，某一明条纹或暗条纹的位置就由上、下表面反射光的路程差决定，且相邻明条纹或暗条纹对应的该路程差是恒定的，而该路程差又决定于条纹下对应膜的厚度，即相邻明条纹或暗条纹下面对应的膜的厚度也是恒定的．当抽去一纸片后，劈形空气膜的劈尖角(上、下表面所夹的角)变小，相同的厚度差对应的水平间距离变大，所以相邻的明条纹或暗条纹间距变大，即条纹变疏．答案A正确. 答案　A 二、单缝衍射与双缝干涉的比较 【例4】　如图4所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是 (　　) 图4 A．a、b是光的干涉图样 B．c、d是光的干涉图样 C．形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短 D．形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短 * 章末整合 网络构建 分类突破 * 章末整合 网络构建 分类突破 第五章 光的波动性 章末整合 高中物理·选修3-4·教科版 网络构建 光 的 波 动 性 分类突破 分类突破 分类突破 图1 分类突破 答案　C 分类突破 图2 分类突破 分类突破 分类突破 分类突破 分类突破 分类突破 都是明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果；都是波特有的现象，表明光是一种波 相同点 条纹宽度相等，各条纹间距相等，亮度基本不变 条纹宽度和亮度不等，中央条纹最宽最亮，两侧条纹逐渐变窄变暗 条纹特点 频率相同的两列相干光波相遇叠加 只要狭缝足够小，任何光都能发生 产生条件 不同点 双缝干涉 单缝衍射 两种现象比较项目 分类突破 分类突破 答案　A 一、光的干涉 1．产生干涉的条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光． 2．产生明暗条纹的条件：当Δr＝kλ时出现明条纹；当Δr＝(2k－1)时出现暗条纹(其中k＝0，±1，±2……)． 相邻明(或暗)条纹间距：Δx＝λ 3．双缝干涉图样的特点：单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹，白光照射时为彩色条纹． 4．双缝干涉法测光波的波长：相邻明(或暗)条纹间距Δx＝λ，得：λ＝. 5．薄膜干涉 (1)薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源这一侧干涉形成的． (2)同一条纹上的点厚度相同，所以若用肥皂薄膜做实验，条纹为横条纹． 解析　由题图知甲图中条纹间距大，由Δx＝λ可知，在l和d相同的情况下，Δx大，则λ大；Δx小，则λ小；所以乙图中所用单色光波长较短，因紫光比绿光波长短，故选项C正确． 解析　游标卡尺读数时：一要注意精确度，二要注意读数时主尺读数应为游标尺零刻度线所对主尺位置的读数；三要注意单位，无论是主尺读数还是游标尺读数要以mm为单位读取．本题中还要注意主尺上的数字单位是cm，不是mm.从λ＝Δx可知，波长越长的光，干涉条纹间距越大．根据频率、光速与