《光的干涉》复习课件

1、第二节光的干涉第二节光的干涉课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位第三节光的干涉第三节光的干涉课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.掌握杨氏干涉实验及干涉形成的条件掌握杨氏干涉实验及干涉形成的条件2掌握相干光源的概念掌握相干光源的概念重点难点：重点难点：1.双缝干涉中波的叠加形成明暗条纹的条件及判断双缝干涉中波的叠加形成明暗条纹的条件及判断方法方法2干涉现象形成的原理分析干涉现象形成的原理分析一、杨氏干涉实验一、杨氏干涉实验1史实史实1801年，英国物理学家年，英国物理学家_成功地观察到成功地观察到了光的干涉现象，证明了光的确是一种了光的干涉

2、现象，证明了光的确是一种_2实验实验如图如图1331所示，让一束平行的所示，让一束平行的_光投射到一光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个就成了两个_，它们的振动情况总是，它们的振动情况总是_的，的，两个波源发出的光在挡板后面的空间相互叠加两个波源发出的光在挡板后面的空间相互叠加课前自主学案课前自主学案托马斯托马斯杨杨波波单色单色波源波源相同相同图图13313现象现象在屏上得到了在屏上得到了_的条纹的条纹二、决定明暗条纹的条件二、决定明暗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当两个光源与屏上某点的距离之差等于半

3、波长的_时时(即恰好等于波长的即恰好等于波长的_时时)，两列，两列光在这点相互加强，这里出现亮条纹；当两个光源光在这点相互加强，这里出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的与屏上某点的距离之差等于半波长的_时，两时，两列光在这里列光在这里_，这里出现暗条纹，这里出现暗条纹明暗相间明暗相间偶数倍偶数倍整数倍整数倍奇数倍奇数倍相互削弱相互削弱三、光产生干涉的条件三、光产生干涉的条件1干涉条件：两列光的干涉条件：两列光的_相同、振动方相同、振动方向相同、相位差恒定向相同、相位差恒定2相干光源：发出的光能够产生干涉的两个光相干光源：发出的光能够产生干涉的两个光源源频率频率核心要点突破核心

4、要点突破一、对双缝干涉实验规律的理解一、对双缝干涉实验规律的理解1双缝干涉的示意图双缝干涉的示意图图图13322单缝屏的作用：获得一个线光源，有唯一的频单缝屏的作用：获得一个线光源，有唯一的频率和振动情况率和振动情况3双缝屏的作用双缝屏的作用平行光照射到单缝平行光照射到单缝S上后，又照到双缝上后，又照到双缝S1、S2上，上，这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光致的相干光4屏上某处出现亮、暗条纹的条件屏上某处出现亮、暗条纹的条件频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的

5、两个振动步调总是一如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致的，即振动方向总是相同的，总是同时过最高致的，即振动方向总是相同的，总是同时过最高点、最低点、平衡位置；暗条纹处振动步调总相点、最低点、平衡位置；暗条纹处振动步调总相反具体产生亮、暗条纹的条件为：反具体产生亮、暗条纹的条件为：特别提醒：特别提醒：(1)双缝干涉的条件是必须有相干光源，双缝干涉的条件是必须有相干光源，且双缝间间距必须很小；且双缝间间距必须很小；(2)由于不同光源发出的光频率一般不同，即使是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有相同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率

6、和恒定的相位差，故一般情况下不易观同的频率和恒定的相位差，故一般情况下不易观察到光的干涉现象，而杨氏双缝干涉实验采用将察到光的干涉现象，而杨氏双缝干涉实验采用将一束光一束光“一分为二一分为二”的方法获得相干光源的方法获得相干光源即时应用即时应用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下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是说法中正确的是()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光屏上距两缝的路程差等于半波长

7、的整数倍处出现暗条纹现暗条纹D在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏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有干涉发生之间的空间却没有干涉发生解析：解析：选选B.在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况，双一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，故选项故选项A错误、错误、B正确在两个相干光源完全相同的正确在两个相干光源完全相同的情况下，光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍情况下，光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数

8、倍处出现暗纹，选项处出现暗纹，选项C错误两列光波只要相遇就会错误两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便，故选项是为了肉眼观察的方便，故选项D错误错误二、双缝干涉图样的特点二、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用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的若用单色光作光源，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，两相条纹，且条纹间距相等中央为亮条纹，两相邻亮纹邻亮纹(或暗纹或暗纹)间距离与光的

9、波长有关，波长间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大越大，条纹间距越大2白光的干涉图样白光的干涉图样若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的这是因为：条纹是白色的这是因为：(1)从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明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暗相间的条纹，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纹，从而复合成白色条纹(2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的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，亮条

10、纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，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，这样便形成了彩色干涉条纹便形成了彩色干涉条纹即时应用即时应用2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远的是波长较长的红光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远的是波长较短的紫光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等的D在双

11、缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，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相邻两个亮条纹间距将变宽解析：解析：选选A.条纹间距与光的波长成正比，在可见条纹间距与光的波长成正比，在可见光中，红光波长最长，紫光波长最短，故偏离中光中，红光波长最长，紫光波长最短，故偏离中央亮条纹最远的是红光，央亮条纹最远的是红光，A正确、正确、B错双缝干错双缝干涉现象中，相邻亮条纹或暗条纹是等宽等间距的，涉现象中，相邻亮条纹或暗条纹是等宽等间距的，故故C错红光的波长比紫光的波长大，所以换成错红光的波长比紫光的波长大，所以换成紫光后，相邻两亮条纹间距将变窄，故紫光后，相邻两亮条纹间距将变

12、窄，故D错错课堂互动讲练课堂互动讲练相干条件的理解与应用相干条件的理解与应用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【精讲精析精讲精析】本题考查相干光的条件，题中两本题考查相干光的条件，题中两光源发的光都是白光，频率不确定没法比较，选光源发的光都是白光，频率不确定没法比较，选项项A错误光

13、的强度对光是否发生干涉没有影响，错误光的强度对光是否发生干涉没有影响，选项选项B错误光速在真空中是确定的，但它对光错误光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项的干涉也没影响，选项C错误题中是两个独立错误题中是两个独立光源，根据物体的发光机理光源，根据物体的发光机理(原子跃迁，以后学到原子跃迁，以后学到)，二者产生的不是相干光，选项二者产生的不是相干光，选项D正确正确【答案答案】D变式训练变式训练1在双缝干涉实验中，以白光为光源，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，若在双缝中的一在屏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缝前放一红色滤光片(

14、只能透过红光只能透过红光)，另一缝前放，另一缝前放一绿色滤光片一绿色滤光片(只能透过绿光只能透过绿光)，已知红光与绿光的，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时频率、波长均不相等，这时()A只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的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双缝干涉条纹消失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双缝干涉条纹仍然存在C任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮有光亮D屏上无任何光亮屏上无任何光亮解析解析：选：选C.两列光波发生干涉的条件之一是频

15、两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光，在光屏上形成干涉条纹，但分别用的两束光，在光屏上形成干涉条纹，但分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光的频率不相等，不能发生干涉，因此屏和绿光的频率不相等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹上不会出现干涉条纹 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点的距离点的距离之差为之差为0.6m，若分别用频率为，若分别用频率为f15.01014Hz和和f27.51014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断的

16、单色光垂直照射双缝，试分析判断P点应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮纹点应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮纹或暗纹？或暗纹？亮、暗条纹的判断亮、暗条纹的判断图图1333【自主解答自主解答】如图如图1333所示，双缝所示，双缝S1、S2到光屏上任一点到光屏上任一点P的路程之差的路程之差rS2S2，当，当r等等于单色光波长的整数倍时，于单色光波长的整数倍时，S2和和S1同时到达波峰同时到达波峰或波谷，由或波谷，由S1和和S2发出的光在发出的光在P点互相加强，点互相加强，P点点出现亮条纹；当出现亮条纹；当r等于单色光半个波长的奇数倍等于单色光半个波长的奇数倍时，时，S2达到波峰时，达到波峰时

17、，S1达到波谷，这样由达到波谷，这样由S1和和S2发出的光在发出的光在P点互相抵消，出现暗条纹点互相抵消，出现暗条纹【答案答案】见自主解答见自主解答【方法总结方法总结】判断屏上某点是亮条纹还是暗判断屏上某点是亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源条纹，要看该点到两个光源(双缝双缝)的路程差与的路程差与波长的比值应记住，当路程差等于波长整数波长的比值应记住，当路程差等于波长整数倍处出现亮条纹，等于半波长的奇数倍处为暗倍处出现亮条纹，等于半波长的奇数倍处为暗条纹还要记住这一结论成立的条件是：两个条纹还要记住这一结论成立的条件是：两个光源振动情况完全相同，即是两个相干光源光源振动情况完全相同，即是两个相干光源变式训练变式训练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