2022-2023学年高二物理同步讲义（人教）4.3 光的干涉（学生版）.pdf

第03讲光的干涉

目标导航

课程标准课标解读

1．知道光的干涉现象，知道光是一种波．1．知道杨氏干涉实验，知道光的干涉现象的产生条件，

2．理解相干光源和产生干涉现象的条件．理解光是一种波．

3．理解杨氏干涉实验明暗条纹的特点、成2．理解明暗相间条纹的成因及出现明暗条纹的条件．

因及出现明暗条纹的条件．3．能阐述干涉现象的成因及明暗条纹的位置特点．

知识精讲

知识点01干涉实验

1．光的干涉现象：1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，人们开始认识

到光具有波动性．

2．杨氏双缝干涉实验

(1)双缝干涉的装置示意图实验装置如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏．

(2)单缝的作用：获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况．也可用激光直接照射双缝．

(3)双缝的作用：将一束光分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光．

3．光产生干涉的条件：两束光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同．杨氏双缝干涉实验是靠“一

分为二”的方法获得两个相干光源的．

4．干涉图样

(1)若用单色光作光源，干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹．

(2)若用白光作光源，干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的．

5．证明了光是一种波．

【即学即练1】从两只手电筒射出的光，当它们照射到同一点时看不到干涉条纹，是因为()

A．手电筒射出的光不是单色光

B．周围环境的漫反射光太强

C．干涉图样太细小看不清楚

D．两个光源是非相干光源

知识点02光的干涉现象产生明暗条纹满足的条件

1．明暗条纹路程差：如图所示，设屏上的一点P到双缝的距离分别为r和r，路程差Δr＝r－r.

1221

(1)若满足路程差为波长的整数倍，即Δr＝kλ(其中k＝0,1,2,3，…)，则出现亮条纹．

2k＋1

(2)若满足路程差为半波长的奇数倍，即Δr＝λ(其中k＝0,1,2,3，…)，则出现暗条纹．

2

2．双缝干涉实验中，屏幕上相邻亮条纹和相邻暗条纹是等间距的，这个间距与光的波长、屏幕到双缝

的距离和双缝的间距有关．波长越长，屏幕到双缝的距离越大，双缝的间距越小，干涉条纹的间距越宽．

3．屏上出现亮、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，

即振动方向总是相同；暗条纹处振动步调总相反．具体产生亮、暗条纹的条件为：

(1)出现亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S和S的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍．即

12

λ

|PS－PS|＝kλ＝2k·(k＝0,1,2,3，…)．

12

2

k＝0时，PS＝PS，此时P点位于屏上的O处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹．k

12

为亮条纹的级次．

(2)出现暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝S和S的路程差正好是半波长的奇数倍．即

12

λ

|PS－PS|＝(2k－1)·(k＝1,2,3，…)．k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开．

12

2

(3)时间上的关系

①亮条纹：Δt＝nT(n＝0,1,2,3，…)．