选修3-4.5-1光的干涉

1、光的本质到底是什么？光的本质到底是什么？19世纪初，人们发现了光的干世纪初，人们发现了光的干涉和衍射现象。迈出了认识光涉和衍射现象。迈出了认识光的本质的第一步！的本质的第一步！牛顿：光是一种粒子牛顿：光是一种粒子惠更斯：光是一种波惠更斯：光是一种波英国物理学家、医生和考古学家，英国物理学家、医生和考古学家，光的波动说的奠基人之一光的波动说的奠基人之一波动光学：波动光学：杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验生理光学：生理光学：三原色原理三原色原理材料力学：材料力学：杨氏弹性模量杨氏弹性模量考古学：考古学：破译古埃及石碑上的文字破译古埃及石碑上的文字托马斯托马斯杨（杨（Thomas YoungThom

2、as Young） 干涉现象是波动所特有的现象，如果能观察到光的干涉现象是波动所特有的现象，如果能观察到光的干涉，就能证明光是一种波。干涉，就能证明光是一种波。 1801年，英国物理学家年，英国物理学家托马斯托马斯.杨杨成功地观察到了成功地观察到了光的干涉现象，证明了光的确是一种光的干涉现象，证明了光的确是一种波波杨氏双缝干涉实验装置杨氏双缝干涉实验装置 18011801年，杨氏巧妙地设计了一种把单个波阵面分年，杨氏巧妙地设计了一种把单个波阵面分解为两个波阵面以锁定两个光源之间的相位差的方法解为两个波阵面以锁定两个光源之间的相位差的方法来研究光的干涉现象。杨氏用来研究光的干涉现象。杨氏用叠加叠

3、加原理原理解释了干涉解释了干涉现象，在历史上第一次测定了现象，在历史上第一次测定了光的波长光的波长，为光的，为光的波动学说波动学说的确立奠定了基础。的确立奠定了基础。单缝提供线光源的作用单缝提供线光源的作用双缝的作用是将线光源一分为二，形成相干光双缝的作用是将线光源一分为二，形成相干光 1 、光的干涉、光的干涉双缝干涉双缝干涉1、双缝干涉实验、双缝干涉实验（1）观察白光的干涉图样有何特点？）观察白光的干涉图样有何特点？ （2）滤光片有什么作用？）滤光片有什么作用？ （3）单色光干涉图样有何特点）单色光干涉图样有何特点? 红光的干涉图样与蓝光的干涉图样有何区别？红光的干涉图样与蓝光的干涉图样有何

4、区别？中央为白色条纹，两侧为彩色条纹中央为白色条纹，两侧为彩色条纹白光通过红色滤光片，只剩下红光白光通过红色滤光片，只剩下红光等间距明暗相间的条纹等间距明暗相间的条纹。红光条纹宽，相邻两条纹间距大红光条纹宽，相邻两条纹间距大。2、决定明暗条纹的条件、决定明暗条纹的条件3、双缝干涉图样的特点双缝干涉图样的特点（1）单色光的干涉图样单色光的干涉图样若若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间距相等中央为亮条纹，条纹间距相等中央为亮条纹，两相邻亮纹两相邻亮纹(或暗纹或暗纹)间间距离与光的波长有关，波长越大，条距离与光的波长有关，波长越大，条纹

5、间距越大纹间距越大数学推导数学推导时成立）dldlx(（2）白光的干涉图样白光的干涉图样若用若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的是白色的这是因为：这是因为：从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光都在中央条纹处形成亮条纹，从而间的条纹，各种色光都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹复合成白色条纹两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中纹间距宽度最大，紫光的亮

6、条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹色干涉条纹即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是()A用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较长的红光是波长较长的红光B用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较短的紫光是波长较短的紫光C相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不

7、等的D在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽邻两个亮条纹间距将变宽由两个不同光源所发出的两束白光落在同一由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象这是因为点上，不会产生干涉现象这是因为()A两个光源发出光的频率不同两个光源发出光的频率不同B两个光源发出光的强度不同两个光源发出光的强度不同C两个光源的光速不同两个光源的光速不同D这两个光源是彼此独立的，不是相干光源这两个光源是彼此独立的，不是相干光源变式训练变式训练1在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉

8、条纹，若在双缝中的一缝前放一幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片红色滤光片(只能透过红光只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光只能透过绿光)，已知红光与绿光的频率、波长均不相，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时等，这时()A只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失干涉条纹消失B红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在干涉条纹仍然存在C任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光任何颜色的双缝干涉条纹都不存在

9、，但屏上仍有光亮亮D屏上无任何光亮屏上无任何光亮在双缝干涉实验中，双缝到光屏上在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之点的距离之差为差为0.6m，若，若分别用分别用频率为频率为f15.01014Hz和和f27.51014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断的单色光垂直照射双缝，试分析判断P点点应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮纹或暗纹？应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮纹或暗纹？变式训练变式训练2线光源线光源a发出的光波长为发出的光波长为480 nm，线光源，线光源b发出的光波长为发出的光波长为672 nm，则，则()A用用a做双缝实验，屏上与双缝距离差为做双缝实验，屏上与双缝距离差

10、为s11.68 m的的P处将出现暗纹处将出现暗纹B用用b做双缝实验，做双缝实验，P处将出现亮纹处将出现亮纹C用用a做双缝实验，屏上与双缝距离差为做双缝实验，屏上与双缝距离差为s21.44 m的的Q处将出现亮纹处将出现亮纹D用用b做双缝实验，做双缝实验，Q处将出现亮纹处将出现亮纹即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1(2011年南京高二检测年南京高二检测)下列关于双缝干涉实验的说法下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是中正确的是()A单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹条纹D在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没