5.1 光的干涉(知识梳理).pptVIP

栏目导引 新知初探自主学习 要点探究讲练互动 知能演练轻松闯关 课时 作业 寻规探法思维启迪 第十三章　光 5.1 光的干涉 学习目标 1.观察光的干涉现象，认识干涉条纹的特点． 2．能阐述干涉现象的成因及明暗条纹的位置特点． 3．知道相干光源的概念和产生干涉现象的条件． 一、杨氏干涉实验 1．史实 1801年，英国物理学家___________成功地观察到了光的干涉现象，证明了光的确是一种______． 托马斯·杨 波 2．实验 如图所示，让一束平行的______光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个_____，它们的振动情况总是________的，两个波源发出的光在挡板后面的空间相互叠加． 3．现象 在屏上得到了_________的条纹． 单色 波源 相同 明暗相间 [判一判]　1.(1)托马斯·杨用光的干涉实验证明了光是一种波．(　　) (2)在双缝干涉实验中，中央亮纹的宽度最大．(　　) (3)在双缝干涉实验中，光屏上何处出现亮条纹，何处出现暗条纹是由光的路程差所决定的．(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)√ 二、决定条纹间距的条件 1．当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的______时(即恰好等于波长的_______时)，两列光在这点相互加强，这里出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的_______时，两列光在这点_________，出现暗条纹． 2．光产生干涉的条件：两列光的_____相同、_______相同、_______恒定． 3．相干光源：发出的光能够产生干涉的两个光源． 偶数倍 整数倍 奇数倍 相互削弱 频率 振动方向 相位差 [想一想]　2.在双缝干涉实验中，如果入射光用白光，在两条狭缝上，一个用红色滤光片(只允许通过红光)遮挡，一个用绿色遮光片(只允许通过绿光)遮挡.试想：屏上还有干涉条纹吗？ 提示：屏上不会出现干涉条纹，因为双缝用红、绿遮光片遮挡后，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. 双缝干涉原理透析 2．单缝屏的作用：获得一个线光源，有唯一的频率和振动情况(如用激光做光源，可省去单缝)． 3．双缝屏的作用 平行光照射到单缝S上后，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同和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 频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致的，即振动方向总是相同的，总是同时过最高点、最低点、平衡位置；暗条纹处振动步调总相反．具体产生亮、暗条纹的条件为： 特别提醒：(1)双缝干涉的条件是必须有相干光源，且双缝间间距必须很小； (2)由于不同光源发出的光频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相位差，故一般情况下不易观察到光的干涉现象，而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． (2014·潍坊高二检测)如图所示为双缝干涉实验装置，当使用波长为6×10－7 m的橙色光做实验时，光屏P点及上方的P1点形成相邻的亮条纹．若使用波长为4×10－7 m的紫光重复上述实验，在P和P1点形成的亮、暗条纹的情况是(　　) A．P和P1都是亮条纹 B．P是亮条纹，P1是暗条纹 C．P是暗条纹，P1是亮条纹 D．P和P1都是暗条纹 [思路探究]　(1)光屏上P点及P1点形成相邻亮条纹的条件是什么？ (2)用不同波长的光做实验时，P和P1两点一定形成亮条纹吗？ B 规律总结 双缝干涉中亮条纹和暗条纹的判断方法是看该点到两光源的路程差与波长的关系．路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹，等于半波长的奇数倍处出现暗条纹．当然这个结论成立的条件是：两个光源情况完全相同． 1．如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2，由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹．已知入射激光的波长为λ，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第0号亮条纹，由P向上数，与0号亮条纹相邻的亮条纹为1号亮条纹，与1号亮条纹相邻的亮条纹为2号亮条纹，则P1处的亮条纹恰好是10号亮条纹．设直线S1P1的长度为r1，S2P1的长度为r2，则r2－r1等于 (　　) A．9.5λ B．10λ C．10.5λ D．20λ B 解析：由题设可知，从中央亮条纹P算起，P1点处是第10号亮条纹的位置，表明缝S1、S2到P1处的距离差r2－r1为波长的整数倍，且刚好是10个波长，所以选项B正确． 1．单色光的干涉图样 若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间距相等．中央为亮条纹，两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间