鲁科版选修34 光的干涉 第1课时 学案.docx

光的干涉1.干涉现象 若两列光波在空间传播时相遇,将在相遇区域发生波的叠加,如果在某些区域光被加强,而在另一些区域光被减弱,且加强区域和减弱区域是相互间隔的,这种现象称为光的干涉现象.2.产生干涉的条件 产生干涉现象的两列光波必须具有相同的频率、相同的振动方向和恒定的相差. 并不是任意两列光波在空间传播时相遇都能产生光的干涉现象.如从两只手电筒射出的光束在夜空中相遇时,并不出现光的干涉现象.3.双缝干涉 让两束具备干涉条件的光通过相距很近的两条狭缝,则在狭缝另一侧的光屏上,就会出现明暗相同的条纹,这种现象称为双缝干涉.4.单色光的双缝干涉特点 在用单色光做双缝干涉实验时,如图13-2-1所示,若屏上某处q到双缝s1、s2的距离差r恰好是该单色光的波长的整数倍,即r=k(k=0,1,2,),则光在该处被加强,呈现明亮的条纹.由于屏中央p处到双缝s1、s2的距离相等,所以中央p处一定是明亮的条纹.若屏上某处q到双缝s1、s2的距离差r恰好是该单色光的半波长的奇数倍,即r=(2k+1)(k=0,1,2,),则光在该处被减弱,屏上该处呈现暗条纹.图13-2-1 相邻两条明(或暗)条纹间距公式:,其中l表示挡板到光屏的距离,d表示双缝s1、s2之间的距离,表示该单色光的波长,x表示光屏上的某处到光屏中央的距离.活学巧用1.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上的p点的距离之差为x=0.6 m,若分别用频率为f1=5.01014 hz和f2=7.51014 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.用频率为f1的单色光照射时,出现明条纹 b.用频率为f2的单色光照射时,出现暗条纹c.用频率为f2的单色光照射时,出现明条纹 d.用频率为f1的单色光照射时,出现暗条纹思路解析：根据c=f,可得两种单色光的波长分别为: m=0.6 m m=0.4 m与题给的条件(x=0.6 m)比较可知x=1,故用频率为f1的光照射双缝时,p点出现明条纹;用频率为f2的光照射双缝时,p点出现暗条纹,本题答案为ab.答案：ab2.分别以红光和紫光用同一装置进行双缝干涉实验,在屏上得到相邻的亮条纹间的距离分别为x1和x2,则( )a.x1x2b.x1x2c.若双缝间距离d减小,而其他条件保持不变,则x1增大d.若双缝间距离d减小,而其他条件保持不变,则x1不变思路解析：根据双缝干涉条纹间距的公式来考虑.双缝干涉条纹间距,其中l为狭缝与光屏的距离,d为两狭缝间的距离,为光源发出的光的波长.因为红紫,故红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,b正确.当双缝间距d减小时,其他条件不变,条纹间距应该增大,故c正确.所以此题应选b、c.答案：bc3.两个普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为( )a.两个灯亮度不同 b.灯光的波长太短c.两灯光的振动情况不同 d.电灯发出的光不稳定解析：一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的，故选c。答案：c4.用包括有红光、绿光、紫光三种色光的复合光做光的干涉实验，所产生的干涉条纹中，离中央亮纹最近的干涉条纹是( )a.紫色条纹 b.绿色条纹 c.红色条纹 d.都一样近解析：本题考查干涉条纹与入射光波长之间的关系，由相邻两亮条纹间的间距x=可知：条纹间的间距与波长成正比，故a项正确。答案：a5.如图13-2-1所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光为普通光加滤光片产生的，检查中所观察到的条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )图13-2-1a.a的上表面和b的下表面b.a的上表面和b的上表面c.a的下表面和b的上表面d.a的下表面和b的下表面解析：关键是找到使光线发生干涉的薄膜，本题中a是样本，b是被检查的平面，而形成干涉的两束反射光是a、b间的空气薄层，所以选c。答案：c6.市场上有一种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物体时能使被照物体处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以表示此红外线在薄膜中的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为( )a./8 b./4 c./2 d.解析：要消除经外线的反射，必须使红外线在薄膜的两个面上反射光的路程差正好等于红外线半个波长/2的奇数倍，即s=(2k+1)/2，其中s为光在薄膜两个面上反射的路程差，即s=2d,s的最小值为/2,所以2d=/2，即薄膜的最小厚度d为/4，答案b是正确的。答案：b7.一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因是什么？解答：由于不同光源发出的光频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定相同或相差恒定，故一般情况下看不到光的干涉现象。8.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中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