高三物理光的干涉复习.docVIP

光的干预、用双缝干预测波长、衍射现象

图16-1-1

图16-1-1

1、光的干预现象：

频率相同，振动方向一致，相差恒定〔步调差恒定〕的两束光，在相遇的区域出现了稳定相间的加强区域和减弱区域的现象。

〔1〕产生干预的条件：

=1\*GB3①假设S1、S2光振动情况完全相同，那么符合，〔n=0、1、2、3…〕时，出现亮条纹；

=2\*GB3②假设符合，〔(n=0，1，2，3…)时，出现暗条纹。相邻亮条纹〔或相邻暗条纹〕之间的中央间距为。

〔2〕熟悉条纹特点

中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。

2．用双缝干预测量光的波长

原理：两个相邻的亮纹或暗条纹的中心间距是Δx＝lλ/d

测波长为：λ＝d·Δx/l

〔1〕观察双缝干预图样：

只改变缝宽，用不同的色光来做，改变屏与缝的间距看条纹间距的变化

单色光：形成明暗相间的条纹。

白光：中央亮条纹的边缘处出现了彩色条纹。这是因为白光是由不同颜色的单色光复合而成的，而不同色光的波长不同，在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，光波的波长越长，各条纹之间的距离越大，条纹间距与光波的波长成正比。各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹，故各色光重合为白色。

〔2〕测定单色光的波长：

双缝间距是的，测屏到双缝的距离，测相邻两条亮纹间的距离，测出个亮纹间的距离，那么两个相邻亮条纹间距：

3．光的色散：

不同的颜色的光，波长不同在双缝干预实验中，各种颜色的光都会发生干预现象，用不同色光做实验，条纹间距是不同的，说明：不同颜色的光，波长不同。

含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。

各种色光按其波长的有序排列就是光谱。

从红光→紫光，光波的波长逐渐变小。

4．薄膜干预中的色散现象

如图：把这层液膜当做一个平面镜，用它观察灯焰的像：是液膜前后两个反射的光形成的，与双缝干预的情况相同，在膜上不同位置，来自前后两个面的反射光用图中实虚线来代表两列光，所走的路程差不同。

在某些位置叠加后加强，出现了亮纹，在另一些位置，叠加后相互削弱，于是出现了暗纹。

注意：

关于薄膜干预要弄清的几个问题：

〔1〕是哪两列光波发生干预；

〔2〕应该从哪个方向去观察干预图样；

〔3〕条纹会向哪个方向侧移

5．应用

〔1〕照相机、望远镜的镜头外表的增透膜。

〔2〕检查工件外表是否平整。

6．光的衍射现象

光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象。

产生明显衍射的条件：障碍物或孔〔缝〕的尺寸与波长可比〔相差不多〕或更小。

单色光单缝衍射图象特点：中央条纹最宽最亮，两侧为不等间隔的明暗相间的条纹。

应用：用衍射光栅测定光波波长。

二、精选例题：

【例１】〔1997年高考全国卷〕在双缝干预实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干预条纹，假设在双缝中的一缝前放一红色滤光片〔只能透过红光〕，另一缝前放一绿色滤光片〔只能透过绿光〕，这时〔C〕

A．只有红色和绿色的双缝干预条纹，其它颜色的双缝干预条纹消失

B．红色和绿色的双缝干预条纹消失，其它颜色的双缝干预条纹依然存在

C．任何颜色的双缝干预条纹都不存在，但屏上仍有光亮

D．屏上无任何光亮

【例2】〔如下图〕.单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，那么可观察到的图象是〔A〕

【例3】如图〔a〕所示是利用双缝干预测定单色光波长的实验装置，滤光片的作用是_____，单缝的作用是_______________，双缝的作用是______________，单缝和双缝之间的方向关系是_______________．某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时〔图1〕，游标卡尺的示数如图3所示，第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时〔图2〕，游标卡尺的示数如图4所示，双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，那么图3中游标卡尺的示数为__________mm．图4游标卡尺的示数为_______________mm．实验时测量多条干预条纹宽度的目的是______________，所测单色光的波长为___________m．

图

图

答案：获得单色光，产生线光源，产生相干光源，平行，

11.5mm，16.7mm，减小实验误差，6.5×10－7．

【例4】劈尖干预是一种薄膜干预，其装置如下图16-1-4，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃外表之间形成一个劈形空气膜，当光垂直入射后，从上往下看的干预条纹如图乙所示，干预条纹有如下特点：〔１〕任意一条明纹或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等〔２〕任意相邻明纹或暗纹所对应的薄膜厚度恒定；现假设在图甲装置中抽去一张纸片，那么当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干预条纹：〔A〕

Ａ．变疏 Ｂ．变密 Ｃ．不变 Ｄ．