2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-4学案：第五章光的波动性章末整合提升

1、章末整合提升一、光的干涉1 生干涉的条件： 两列 率相同、 相位差恒定、 振 情况相同的光2 生亮、暗条 的条件：当r k(k0,1,2,3 ) 出 亮条 ；当r (2k 1)2(k1,2,3 ) 出 暗条 相 亮 (或暗 )条 距：x dl3双 干涉 的特点： 色光照射 距相同的明暗相 的条 ，白光照射 彩色条 ldx.4双 干涉法 光波的波 ：相 亮(或暗 )条 距x d，得： l5薄膜干涉(1)薄膜干涉中的条 是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源 一 干涉形成的(2)同一条 上的点厚度相同，所以若用肥皂薄膜做 ，条 水平条 例 1如 1 所示 双 干涉 ，甲 用 光照射 的 果，a 中央

2、亮条 ， a 相 亮条 ；乙 用另一种 色光照射的 果，a 中央亮条 ，a 相 亮条 ，两次 中双 距和双 到屏的距离相等，以下 法正确的是()图 1A 乙 可能是用 光照射，表明 光波 B乙 可能是用紫光照射，表明紫光波 C乙 可能是用紫光照射，表明紫光波 短D乙 可能是用 光照射，表明 光波 短解析 由 知甲 中条 距大，由x lx 大，d可知，在 l 和 d 相同的情况下，则 大； x 小， 小； 所以乙 中所用 色光波 短，因紫光比 光波 短，故 C正确答案C例 2利用双 干涉 量光的波 中，双 距d 0.4 mm，双 到光屏 的距离l 0.5 m，用某种 色光照射双 得到干涉条 如

3、2 所示，分划板在 中A、 B 位置 游 卡尺 数如 中(a)、 (b)所示 出， ：图 2(1) 分 划 板在 中A 、 B 位 置 游 卡 尺 数分 为xA _mm ， xB _mm ，相 两条 距x _mm ；第 1页(2)波长的表达式 _(用x、l 、d 表示 )，该单色光的波长 _m ；(3) 若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_( 填“变大”“不变”或“变小”)解析游标卡尺读数时：一要注意精确度， 二要注意读数时主尺读数应为游标尺零刻度线所对主尺位置的读数；三要注意单位，无论是主尺读数还是游标尺读数要以mm 为单位l读取本题中还要注意主尺上的数字单位是cm，不是 mm

4、. 由xd可知，波长越长的光，干涉条纹间距越大根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越短，所以干涉条纹间距越小d 7答案(1)11.1 15.8 0.78(2) l x6.24 10(3)变小例 3劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图3 甲所示将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃上， 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，从上往下看到干涉条纹如图乙所示干涉条纹有如下特点：(1) 任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2) 任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定 现若在图甲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，

5、从上往下看到的干涉条纹 ()图 3A 变疏B变密C不变D消失解析由薄膜干涉的原理和特点可知，干涉条纹是由膜的上、 下表面反射的光叠加干涉而形成的， 某一亮条纹或暗条纹的位置就由上、下表面反射光的路程差决定，且相邻亮条纹或暗条纹对应的路程差是恒定的，而该路程差又决定于条纹下对应膜的厚度，即相邻亮条纹或暗条纹下面对应的膜的厚度也是恒定的当抽去一纸片后，劈形空气膜的劈尖角(上、下表面所夹的角 )变小，相同的厚度差对应的水平间距离变大，所以相邻的亮条纹或暗条纹间距变大，即条纹变疏 A 正确 .答案A二、单缝衍射与双缝干涉的比较两种现象单缝衍射双缝干涉比较项目第 2页产生条件只要狭缝足够小，任何光都能发

6、生频率相同的两列相干光波相遇叠加不同点条纹宽度和亮度不等，中央条纹最条纹宽度相等， 各条纹间距相条纹特点宽最亮，两侧条纹逐渐变窄变暗等，亮度基本不变相同点都是明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果；都是波特有的现象，表明光是一种波例 4如图 4 所示， a、b、 c、 d 四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是()图 4A a、 b 是光的干涉图样Bc、 d 是光的干涉图样C形成 a 图样的光的波长比形成b 图样光的波长短D形成 c 图样的光的波长比形成d 图样光的波长短解析 干涉条纹是等间距的条纹，因此，a、 b 图是干涉图样， c、 d 图是衍射图样，故la 图