高二物理学案：13.2-13.3《光的干涉、用双缝干涉测量光的波长》（新人教版选修3-4）

【课 题】13.2、3 光的干涉、用双缝干涉测量光的波长导学案【学习目标】 （1）认识光的干涉现象及产生干涉的条件；（2）理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征；（3）用波动说说明明暗相间的干涉条纹，时间上是稳定的，空间上存在的。【自主学习】一、物理学史：1801年，英国物理学家_成功观察到了光的干涉现象。二、演示实验：（1）实验过程:让一束单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距_，两狭缝就成了两个光源，它们的振动情况总是_的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相_。（2）实验现象：在屏上得到_的条纹。（3）实验结论：证明光是_。（4）现象解释：出现明显条纹的条件：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的_时（即恰好等于波长的_时），两列光在这点相互加强，这里出现_；当两个光源与屏上某点的距离之差等于_时，两列光在这点_，这里出暗条纹。三、光的干涉及条件：两列光_相同，_相同，_恒定。四、用双缝干涉测量光的波长（1）实验目的：a、观察干涉图样，b、_。（2）实验原理：a、光源发出的光经滤光片成为_，单色通过单缝后相当于线光源，经双缝的生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的_条纹，如果用白光通过双缝可以观察到_条纹。b、若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹间的距离用x表示，则入射光的波长为_，实验中d是已知的，测出l、x即可计算出光的波长。【典型例题】在双缝干涉实验中保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的色光照射时，则下列叙述正确的是 ( )A红光的干涉条纹间距最大 B紫光的干涉条纹间距最大C红光和紫光干涉条纹间距一样大 D用白光照射会出现白色干涉条纹【问题思考】1、有一种干涉叫薄膜干涉，如彩色的肥皂泡，你认为薄膜干涉条纹产生的原因是什么2、在测定单色光的波长时，怎样用测量头测量两个亮纹距离？怎样减少测量误差？【针对训练】1两束光相遇时要产生稳定干涉的条件是两束光的_相等。2产生相干光源的方法是：将一束_的单色光（如红色激光）投射到两条相距很近的平行狭缝，再由这两个狭缝组成了两个振动情况_的光源，这样的光源就是相干光源。3在单色光的双缝干涉中，最后出现的是_的干涉条纹；当屏上某点到双缝的路程差等于_时，该处出现亮条纹，当屏上某点到双缝的路程差等于_时，该处出现暗条纹。干涉条纹的间距与_和_有关。4用单色光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹。如将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将_；如果增大双缝与屏之间的距离，则屏上的干涉条纹的间距将_；如将红光改为紫光做干涉实验；屏上干涉条纹间距将_。（填“变大”“变小”或“不变”）5关于双缝干涉条纹的以下说法中正确的是 ( )A用同一单色光做双缝干涉实验，能观察到明暗相间的单色条纹B用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差为该色光波长的整数倍C用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍D用同一单色光经双缝干涉后的暗条纹距两缝的距离之差一定是该色光半波长的奇数倍6用包含红、绿、紫色光的复色光做干涉实验，干涉条纹离中心条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7下面有关光的干涉现象的描述中，正确的是 ( )A在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽B白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹C在光的双缝干涉实验中，若缝S1射入的是绿光，S2射入的是紫光，则条纹是彩色的D光的干涉现象说明光具有波动性8关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法正确的是 ( )A屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹 C将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹 D将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光9在双缝干涉中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若把双缝分别用红色滤光片（只能通过红光）和蓝色滤光片（只能通过蓝光）挡住，则在光屏上可以观察到( )A红色和蓝色两套干涉条纹的叠加 B紫色干涉条纹（红色和蓝色叠加为紫色）C屏上两种色光叠加，但不会出现干涉条纹D屏上的上半部分为红色光，下半部分为蓝色光，不发生光的叠加10把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上(如图)。现用单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到干涉条纹，则 ( )A两束干涉光是a、b面反射形成的 B干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆C两束干涉光是b、c面反射形成的 D干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆11劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示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，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图(1)装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后。则条纹 ( )A变疏 B变密 C不变 D消失12（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，装置如图1所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、_、_、_、遮光筒、_。对于某种单色光，为增加相邻亮纹间距，可采取_或_的方法。（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐， 将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。 然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm。（3）已知双缝间距为210-4m，测得双缝到屏的距离为0.7m，则所测红光的波长为_nm。【典型例题】A【问题思考】1同一束光线经薄膜前后两表面反射后相互叠加【针对训练】1、频率 2、平行，完全相同 3、明暗相间，波长的整数倍，半波长