鲁科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第5章 光的干涉、衍射和偏振 第1节 光的干涉.ppt

针对训练1(多选)线光源a发出的光波长为480nm,线光源b发出的光波长为672nm,则()A.用a做双缝实验,屏上与双缝距离差为s1=1.68μm的P处将出现暗纹B.用b做双缝实验,屏上与双缝距离差为s1=1.68μm的P处将出现亮纹C.用a做双缝实验,屏上与双缝距离差为s2=1.44μm的Q处将出现亮纹D.用b做双缝实验,屏上与双缝距离差为s2=1.44μm的Q处将出现亮纹AC可见,用a、b两光源做双缝实验时,屏上P处到双缝的距离差都等于半波长的奇数倍,均为暗纹,故选项A正确,B错误;用a做双缝实验时,屏上Q处到双缝的距离差恰等于半波长的偶数倍,Q处应为亮纹,选项C正确;用b做双缝实验时,屏上Q处到双缝的距离差既不等于半波长的偶数倍也不等于半波长的奇数倍,选项D错误。探究二双缝干涉图样的特点情境探究几种单色光的双缝干涉图样如图所示。(1)单色光干涉时相邻两亮条纹的间距和相邻两暗条纹的间距相等吗?(2)用不同颜色的光做干涉实验时干涉图样完全一样吗?要点提示(1)相等(2)不一样知识归纳1.相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离Δy与入射光波长λ之间的定量关系推导如图所示,双缝间距为d,双缝到屏的距离为l。双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0。对屏上与P0距离为y的一点P,两缝与P的距离分别为PS1=r1、PS2=r2。在线段PS2上作PM=PS1,则S2M=r2-r1,因d?l,三角形S1S2M可看作直角三角形。则:r2-r1=dsinθ(令∠S2S1M=θ)另y=ltanθ≈lsinθ则r2-r1=d若P处为亮纹,则d=±kλ(k=0,1,2,…)解得y=±kλ(k=0,1,2,…)相邻两亮纹或暗纹的中心距Δy=λ。2.单色光的干涉图样(1)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。(2)用不同的单色光做双缝干涉实验,得到的条纹之间的距离不一样,但都是明暗相间的单色条纹。由Δy=λ知,红光波长最长,Δy最大,紫光波长最短,Δy最小。3.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:(1)从双缝射出的两列光波中,各种色光都能形成明暗相间的条纹。各种色光都在中央条纹处形成亮条纹,从而复合成白色条纹。(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。闪光语录双缝干涉的相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的。应用体验【例题2】如图甲为双缝干涉实验的装置示意图。图乙为用绿光进行实验时,在屏上观察到的条纹情况,a为中央亮条纹,丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况,a为中央亮条纹。若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为红光的波长最长,紫光的波长最短。则以下说法正确的是()A.丙图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长B.丙图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长C.丙图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短D.丙图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短A解析根据双缝干涉图样的特点,入射光的波长越长,同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大。由本题的条件可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长,因此A正确,B、C、D错误。规律方法对干涉条纹间距的理解干涉条纹间距是两个相邻的同类条纹中线间的距离,既可以是两相邻亮条纹中线间的距离,也可以是两相邻暗条纹中线间的距离。针对训练2关于光的干涉,下列说法正确的是()A.在双缝干涉现象中,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B.在双缝干涉现象中,把入射光由波长较长的红光换成波长较短的紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽C.在双缝干涉现象中,将绿光换为红光,相邻两个亮条纹间距将变宽D.在双缝干涉现象中,入射光为白光时得到的彩色条纹为内红外紫C解析在双缝干涉现象中,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的,故选项A错误;入射光的波长越长,相邻两个亮条纹的间距越大,故选项B错误,C正确;由于各色条纹间距不同,且红光条纹最宽,紫光条纹最窄,故除中间条纹外,前几条彩色条纹应为内紫外红,越往外由于重叠严重,没有明显干涉条纹,只是看到彩光,选项D错误。探究三薄膜干涉现象及其应用情境探究在酒精灯的灯芯上撒一些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皂水中蘸一下,让它挂上一层薄薄的液膜。把这层液膜当作一个平面镜,用它观察灯焰的像。这个像与直接看到的灯焰有什么不同?如果用白光做实验情况又会如何?要点提示灯焰的像由明暗相间的水平条