人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第4章 光 3.光的干涉.ppt

解析双缝干涉中单缝的作用是获得线光源,而线光源可以看成是由许多个点光源沿一条线排列组成的,这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽,得不到线光源。故选项B正确。角度2双缝干涉中亮暗条纹的判断【例题2】(2024湖北孝感高二月考)在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差为0.6μm,若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝,试分析判断P点应出现亮条纹还是暗条纹?分别为第几条亮条纹或暗条纹?(光在真空中的传播速度c=3×108m/s)解析如图所示,双缝S1、S2到光屏上任意一点P的路程之差Δr=PS2-PS1=0.6μm,当Δr等于单色光波长的整数倍时,由S1和S2发出的光在P点相互加强,P点出现亮条纹;当Δr等于单色光半个波长的奇数倍时,由S1和S2发出的光在P点相互抵消,出现暗条纹。频率为f1的单色光的波长可见,用频率为f1的单色光照射时,P处应出现亮条纹,且为第一条亮条纹;用频率为f2的单色光照射时,P处应出现暗条纹,且为第二条暗条纹。答案见解析对点演练2.(2024浙江杭州高二期末)双缝干涉实验装置示意图如图所示,使用波长为600nm的橙色光照射时,在光屏中心P点出现亮条纹,位于P点上方的P1点到S1、S2的路程差恰为600nm。现改用波长为400nm的紫色光照射,则()A.P处和P1处都出现亮条纹B.P处为亮条纹,P1处为暗条纹C.P处为暗条纹,P1处为亮条纹D.P处和P1处都出现暗条纹B解析P点到S1、S2的路程差为0,在P处出现亮条纹。P1点到S1、S2的路程差为600nm=3×nm,为紫色光半波长的奇数倍,则P1处出现暗条纹,B正确。角度3干涉条纹和光的波长之间的关系【例题3】(2024福建南平高二期末)1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质,证实了光的波动性,在光的波动说中具有重要的地位和意义。双缝干涉实验装置如图所示,单缝S在双缝S1、S2的中心对称轴上,实验中在屏上P点刚好得到的是中央亮条纹上方第3级亮条纹,现要使P点出现中央亮条纹上方第4级亮条纹,可采取的措施有()A.适当增大屏到双缝的距离B.适当增大单缝到双缝的距离C.换用频率更低的单色光D.换用波长更短的单色光D解析原来的第3级亮条纹变成第4级亮条纹,说明两相邻亮条纹的距离变小了,根据公式,l为屏到双缝的距离,d为双缝之间的距离,λ为波长,可适当减小屏到双缝的距离,或增大双缝之间的距离,或换用波长更短的单色光,或换用频率更高的单色光,故D正确。对点演练3.(多选)(2024安徽淮北高二期末)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.改用红色激光B.减小双缝间距C.将屏幕向远离双缝的位置移动D.将光源向远离双缝的位置移动ABC解析根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx=λ可知,要使Δx增大,可以增大波长或增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离,所以选项A、B、C正确,D错误。探究点二薄膜干涉导学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?提示灯焰的像由明暗相间的水平条纹组成。如果用白光做实验,肥皂膜上会出现彩色条纹。知识归纳1.薄膜干涉的成因及特点(1)形成原因①由薄膜的前、后表面的反射光叠加而形成明暗相间的条纹。②如果膜的厚度为h,折射率为n,前、后表面的反射光的路程差为2h。若满足2h为膜中波长的整数倍时,该处出现亮条纹;满足2h为膜中半波长的奇数倍时,该处出现暗条纹。(2)特点:因为在同一水平高度处,薄膜的厚度相同,从前、后两表面反射的光的路程差均相同,如果此时两反射光互相加强,则此高度水平方向各处均加强,因此,明暗相间的干涉条纹应为水平方向。2.应用(1)等倾法检查平面平整度如图所示,在被测平面上放一个透明的样板,在样板的一端垫一个薄片,使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光照射时,空气层的上、下两个表面反射的两列光波发生干涉。空气厚度相同的地方,两列波的路程差相同,两列波叠加时互相加强或减弱的情况相同,因此若被测面是平的,干涉条纹就是一组平行的直线,如果干涉条纹是弯曲的,就表明被测平面不平整。(2)增透膜①原理:为了减少光学装置中的反射光的损失,可在元件表面涂一层透明薄膜,一般是氟化镁。如图所示,在增透膜的前后表面反射的两