高考物理核心要点突破系列课件：第20章第一节光的干涉(人教版选修34)

1、第一节光的干涉第一节光的干涉核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第一节第一节课前自主学案课前自主学案目标概览目标概览目标概览目标概览学习目标：学习目标：1.知道光的干涉现象，并知道光的干知道光的干涉现象，并知道光的干涉现象说明光是一种波涉现象说明光是一种波2知道光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出知道光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹现亮条纹，何处出现暗条纹3知道其他条件相同时，不同色光产生的双缝干知道其他条件相同时，不同色光产生的双缝干涉条纹间距不同，光的波长越长，干涉条纹间距涉条纹间距不同，光的波长越长，干涉条纹间距越大知道不同

2、色光的频率不同越大知道不同色光的频率不同重点难点：重点难点：1.两束光产生干涉的条件和原理及出两束光产生干涉的条件和原理及出现亮条纹、暗条纹的判断方法现亮条纹、暗条纹的判断方法2决定干涉条纹宽度的因素决定干涉条纹宽度的因素课前自主学案课前自主学案一、光的干涉一、光的干涉1光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现相互加强，出现_条纹；某些区域相互减弱，条纹；某些区域相互减弱，出现出现_条纹，且加强和减弱的区域相间，即出条纹，且加强和减弱的区域相间，即出现亮纹和暗纹相间的现象现亮纹和暗纹相间的现象2干涉条件：两列光波干涉条件：两列光波_相同，振

3、动情况相同，振动情况相同且相位差恒定能发生干涉的两列波称为相相同且相位差恒定能发生干涉的两列波称为相干波，两个光源称为干波，两个光源称为_光源相干光源可光源相干光源可用同一束光分成两列而获得用同一束光分成两列而获得亮亮暗暗频率频率相干相干二、双缝干涉二、双缝干涉1双缝干涉实验中相干光源的获得方法：一般光双缝干涉实验中相干光源的获得方法：一般光源的光通过单缝后，可认为是由单缝发出的频率源的光通过单缝后，可认为是由单缝发出的频率一定的光，该光通过对称的双缝后，得到相干光一定的光，该光通过对称的双缝后，得到相干光源源2双缝干涉图样特点：单色光干涉图样的中央为双缝干涉图样特点：单色光干涉图样的中央为_

4、，往两边是，往两边是_且间距相等的条且间距相等的条纹白光干涉图样的中央为纹白光干涉图样的中央为_，中央白光边，中央白光边缘呈红色，在两侧依次出现彩色条纹，缘呈红色，在两侧依次出现彩色条纹，_最最靠近中央，靠近中央，_最远最远亮条纹亮条纹暗暗白光白光紫光紫光红光红光波长波长反比反比三、薄膜干涉三、薄膜干涉1薄膜干涉中相干光的来源薄膜干涉中相干光的来源一列光在膜的一列光在膜的_和和_分别分别反射，如同由前、后表面发射出来的两列完全反射，如同由前、后表面发射出来的两列完全相同的光，满足相干条件相同的光，满足相干条件前表面前表面后表面后表面2薄膜干涉图样特点薄膜干涉图样特点由于膜的厚度不同，若两列波反

5、射回来的光程差是由于膜的厚度不同，若两列波反射回来的光程差是波长的波长的_，叠加后振动加强，形成亮条纹；，叠加后振动加强，形成亮条纹；若光程差是半波长的若光程差是半波长的_ ，叠加后振动减弱，叠加后振动减弱，形成形成_ 所以，当膜是楔形时，形成明暗所以，当膜是楔形时，形成明暗相间的条纹，如果入射光是白光，其中各单色光的相间的条纹，如果入射光是白光，其中各单色光的波长不同，各自在不同地点出现亮纹，而形成波长不同，各自在不同地点出现亮纹，而形成_3薄膜干涉的应用：检查工件表面是否平整薄膜干涉的应用：检查工件表面是否平整整数倍整数倍奇数倍奇数倍暗条纹暗条纹彩色条纹彩色条纹核心要点突破核心要点突破图图

6、1952(2)图象特点：中央为亮条纹，两边为等间距对称分布图象特点：中央为亮条纹，两边为等间距对称分布的亮暗相间条纹的亮暗相间条纹红光红光(最大最大)亮、暗条纹最宽，紫光亮、暗条纹最窄亮、暗条纹最宽，紫光亮、暗条纹最窄白光干涉图样中央亮条纹外侧为红色白光干涉图样中央亮条纹外侧为红色2相干光源的两列光波到达某点的路程差等于波长相干光源的两列光波到达某点的路程差等于波长的整倍数时，该处光相互加强，出现亮条纹；当到达的整倍数时，该处光相互加强，出现亮条纹；当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，该处光互相减弱，某点的路程差为半波长奇数倍时，该处光互相减弱，出现暗条纹故双缝干涉中央条纹为亮条纹出现暗条纹故

7、双缝干涉中央条纹为亮条纹图图2012特别提醒：特别提醒：(1)观察的是从膜前、后两表面反射观察的是从膜前、后两表面反射回来的光，不是透过膜的光，眼睛与光源在膜的回来的光，不是透过膜的光，眼睛与光源在膜的同一侧同一侧(2)用单色光和白光分别照射同一膜，观察到的现用单色光和白光分别照射同一膜，观察到的现象是不同的用白光照射膜时，某一位置红光得象是不同的用白光照射膜时，某一位置红光得到加强，其他颜色的光就被削弱，故在此位置看到加强，其他颜色的光就被削弱，故在此位置看到的是红色，而另一位置则会看到黄色等其他颜到的是红色，而另一位置则会看到黄色等其他颜色；而在单色光照射下，则会出现亮暗相间的条色；而在单

8、色光照射下，则会出现亮暗相间的条纹纹(3)薄膜既可以是固体、液体，也可以是气体薄膜既可以是固体、液体，也可以是气体如图如图2013所示用单色光从上面照射，空气所示用单色光从上面照射，空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉如层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉如果被检平面是平的，那么空气层厚度相同的各点果被检平面是平的，那么空气层厚度相同的各点分布在一条直线上，产生的干涉条纹是等距的平分布在一条直线上，产生的干涉条纹是等距的平行线，如图行线，如图2014甲所示；如果被测表面有的甲所示；如果被测表面有的地方不平，那么空气层的厚度相同的各点不再位地方不平，那么空气层的厚度相同的各点不再位于一条

9、直线上，该处产生的干涉条纹就会发生弯于一条直线上，该处产生的干涉条纹就会发生弯曲，如图乙所示，可判断被检查平面的瑕疵处是曲，如图乙所示，可判断被检查平面的瑕疵处是凹的凹的图图2013 图图2014图图2015课堂互动讲练课堂互动讲练双缝干涉双缝干涉如图如图2016所示，在双缝干涉实验中，所示，在双缝干涉实验中，s1和和s2是双狭缝，是双狭缝，p是光屏上的一点，已知是光屏上的一点，已知p点与点与s1和和s2的距离之差为的距离之差为2.1106 m，今分别利用，今分别利用a、b两种单色光在空气中做双缝干涉实验两种单色光在空气中做双缝干涉实验图图2016(1)已知已知a光在折射率为光在折射率为n1.

10、5的介质中波长为的介质中波长为4107 m，问，问p点是亮条纹还是暗条纹？点是亮条纹还是暗条纹？(2)已知已知b光在某种介质中波长为光在某种介质中波长为3.15107 m，当，当b光从这种介质射向空气时，临界角为光从这种介质射向空气时，临界角为37，问，问p点是亮条纹还是暗条纹？点是亮条纹还是暗条纹？【答案答案】(1)暗条纹暗条纹(2)亮条纹亮条纹【点评点评】这类综合题的求解方法除了用到判断这类综合题的求解方法除了用到判断亮条纹和暗条纹的条件，还要用到几何光学中的亮条纹和暗条纹的条件，还要用到几何光学中的诸多知识，分析时要注意前后联系诸多知识，分析时要注意前后联系变式训练变式训练1在双缝干涉实

11、验中，双缝到光屏上在双缝干涉实验中，双缝到光屏上p点的距离之差点的距离之差s0.6 m，若分别用频率为，若分别用频率为f15.01014 hz和和f27.51014 hz的单色光垂直照射的单色光垂直照射双缝，则双缝，则p点出现亮、暗条纹的情况是点出现亮、暗条纹的情况是()a用频率为用频率为f1的单色光照射时，出现亮条纹的单色光照射时，出现亮条纹b用频率为用频率为f2的单色光照射时，出现亮条纹的单色光照射时，出现亮条纹c用频率为用频率为f1的单色光照射时，出现暗条纹的单色光照射时，出现暗条纹d用频率为用频率为f2的单色光照射时，出现暗条纹的单色光照射时，出现暗条纹对薄膜干涉现象的认识对薄膜干涉现

12、象的认识如图如图2017所示，一束白光从左侧射入肥所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是皂薄膜，下列说法正确的是()a人从右侧向左看，可看到彩色条纹人从右侧向左看，可看到彩色条纹b人从左侧向右看，可看到彩色条纹人从左侧向右看，可看到彩色条纹c彩色条纹水平排列彩色条纹水平排列d彩色条纹竖直排列彩色条纹竖直排列图图2017【解析解析】一束白光照到薄膜上，经薄膜两个界一束白光照到薄膜上，经薄膜两个界面上反射回来的光再相遇时产生干涉现象，这样面上反射回来的光再相遇时产生干涉现象，这样人从左侧向右看时，可以看到彩色条纹，选项人从左侧向右看时，可以看到彩色条纹，选项b正正确确由于薄膜从上向下逐

13、渐加厚，在同一水平线上的由于薄膜从上向下逐渐加厚，在同一水平线上的厚度相同，故彩色条纹是水平排列的，选项厚度相同，故彩色条纹是水平排列的，选项c正正确确【答案答案】bc【点评点评】这是物理原理在实际生活中的表现，这是物理原理在实际生活中的表现，平时应多观察，注意实际生活中所隐含的各种物平时应多观察，注意实际生活中所隐含的各种物理原理理原理变式训练变式训练2如图如图2018是一竖直的肥皂液薄膜是一竖直的肥皂液薄膜的横截面，关于竖直的肥皂液薄膜产生的光的干的横截面，关于竖直的肥皂液薄膜产生的光的干涉现象，下列叙述中正确的是涉现象，下列叙述中正确的是()图图2018a干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前

14、后两表面干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加反射形成的两列光波的叠加b干涉条纹的暗纹，是由于上述两列反射波的波干涉条纹的暗纹，是由于上述两列反射波的波前与波后叠加造成前与波后叠加造成c用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距，比黄光用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距，比黄光照射薄膜产生的干涉条纹间距小照射薄膜产生的干涉条纹间距小d薄膜上的干涉条纹基本是竖直的薄膜上的干涉条纹基本是竖直的解析：解析：选选ac.薄膜干涉是由于照射到膜上的光会从薄膜干涉是由于照射到膜上的光会从膜的前表面和后表面分别反射回来，形成两列膜的前表面和后表面分别反射回来，形成两列波这两列波是由同一入射光波产

15、生的，因此频波这两列波是由同一入射光波产生的，因此频率相同，相位差恒定产生干涉当波峰与波谷率相同，相位差恒定产生干涉当波峰与波谷互相叠加时，形成暗条纹；当波谷与波谷互相叠加时，形成暗条纹；当波谷与波谷(或波峰或波峰与波峰与波峰)互相叠加时，形成亮条纹在竖直的肥皂互相叠加时，形成亮条纹在竖直的肥皂液薄膜上，亮暗相间的干涉条纹，基本上呈水平液薄膜上，亮暗相间的干涉条纹，基本上呈水平状，且波长越长，相邻条纹的间距越大状，且波长越长，相邻条纹的间距越大登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被

16、紫外线照射，否则将会严重地损伤视力有人想利用薄膜射，否则将会严重地损伤视力有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜他选用的薄膜材料的折射率为害的眼镜他选用的薄膜材料的折射率为n1.5，所要消除的紫外线的频率为所要消除的紫外线的频率为f8.11014 hz，那么，那么他设计的这种他设计的这种“增反膜增反膜”的厚度至少是的厚度至少是()薄膜干涉的应用薄膜干涉的应用a9.25108 mb1.85107 mc1.23107 m d6.18108 m【答案】【答案】c【点评】【点评】不论增反膜还是增透膜，有关光的不论增反膜还是增透膜，有关光的波长必须为光在该膜中的波长波长必须为光在该膜中的波长变式训练变式训练3市场上有种灯具俗称市场上有种灯具俗称“冷光灯冷光灯”，用，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降它照射物品时能使被照物品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