第13章 第3节　光的干涉.ppt

一、杨氏双缝干涉实验 1．史实：1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的________现象，证明了光是一种________． 2．实验：让一束________光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近．如果光是一种波，两狭缝就成了两个________，它们的振动情况总是________的．这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加． 3．现象：在挡板后面的屏上得到了____________的条纹． 二、光发生干涉的条件 1．干涉条件：两列光的________相同，振动方向相同，相位差恒定． 2．相干光源：发生的光能够发生干涉的两个光源． 一、双缝干涉实验 1．双缝干涉的示意图(如图所示) 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． 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： 二、双缝干涉图样的特点 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，两相邻亮纹(或暗纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大． 2．白光的干涉图样 若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的．这是因为： (2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹． 在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差Δr1＝0.75 μm，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差Δr2＝1.5 μm，如果用频率为6.0×1014Hz的光照射双缝，则 (　　) A．P点出现亮条纹，Q点出现暗条纹 B．Q点出现亮条纹，P点出现暗条纹 C．两点均出现亮条纹 D．两点均出现暗条纹 答案：B 【题后总结】要判断某一点出现的是亮条纹，还是暗条纹的方法：首先求出该点到两缝的距离之差Δx，然后用Δx与光的半波长相比较，若Δx是半波长的奇数倍则该点出现暗条纹，若Δx是半波长的偶数倍(即为波长的整数倍)则该点出现亮条纹． 【训练】 1．(多选)对两列光波的干涉，下列说法正确的是(　　) A．不同的色光有可能发生干涉现象 B．不同的色光不可能发生干涉现象 C．光的强度不同有可能发生干涉现象 D．光的强度不同不可能发生干涉现象 解析：两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光，即是否满足频率相同、相位差恒定的条件，不同的色光频率不同，所以不可能发生干涉现象，故选项B正确；光的强度不同，但仍有可能满足相干条件，也就有可能发生干涉现象，故选项C正确，选项D错误． 答案：BC 2．(多选)在单色光的双缝干涉实验中(　　) A．两列光波谷和波谷重叠处出现暗条纹 B．两列光波峰和波峰重叠处出现亮条纹 C．从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时，出现亮条纹 D．从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时，出现暗条纹 解析：两列光的峰峰相遇和谷谷相遇都是亮条纹．从空间中一点到两光源的路程差等于波长的整数倍，该点出现亮条纹；若为半波长的奇数倍，则为暗条纹． 答案：BC 3．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm.若分别用频率f1＝5.0×1014 Hz和f2＝7.5×1014 Hz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照射时出现暗条纹 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 4．(多选)用波长为λ的单色光照射单缝O，经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则(　　) A．O到达a、b的路程差为零 B．M、N到达b的路程差为λ C．O到达a、c的路程差为4λ D．M、N到达e的路程差为2λ 解析：振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满足Δδ＝nλ(n＝0,1,2,3…)． 答案：BD 活页作业(十三) 物理 · 选修3-4(人教版) 第一部分　第十三章　光 第三节　光的干涉 1．认识光的干涉现象及产生干涉的条件． 2．理解光的干涉条纹的形成原理，认识干涉条纹的特征． 光的干涉 干涉 波 单色 波源 相同 明暗相间 频率 (1)从双缝射出的