光的干涉-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

3光的干涉复习：机械波的干涉1．两列机械波（如声波、水波）发生干涉的条件是什么？2．如何获得两列相干的机械波？3．两列波干涉时，振动最强的点和振动最弱的点条件是什么？干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象．光是不是一种波呢？思考1：如果我们先假设光是一种波，光要发生干涉现象需要满足什么条件？思考2：有没有什么方法可以获得相干光呢？天才的设想托马斯·杨

杨氏双缝实验被评为十大最美丽实验之一。巧妙解决了相干光问题一.托马斯·杨氏双缝干涉实验（1801年）3.装置要求：双缝间距要小（例0.1mm）2.双缝的作用：获得两个振动情况完全相同的光源(频率相同，初相位相同即相干光源)1.单缝的作用：

获得线光源单缝双缝S1SS2屏4.单色光干涉图样的特点:明暗相间的条纹且条纹间距相等。5.干涉条纹间距：相邻的两条亮条纹中心间距。S1S2△x屏双缝P6.形成明、暗条纹的条件：光程差：暗纹k=0、1、2、3……k=0、1、2、3……亮纹P1第一亮纹P

中央亮纹P3第三亮纹P2

/

第二亮纹P1/

第一亮纹P2第二亮纹P3

/

第三亮纹蓝光双缝间距0.36mm红光双缝间距0.36mm工光双缝间距0.18mm7.各种色光的干涉条纹（1）单色光（2）白光①中央为白色亮条纹②以中央亮条纹为对称点依次向外排列明暗相间的彩色条纹。③同级条纹紫内红外。红二、相邻明（暗）纹间的距离大小：1.推导：2.公式：3.各字母含义：S1S2PPoldxr1r2x条纹间距的推导dloP0S1S2P1M)θθ∟r1r2相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距为：小结

1.产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。

2.（1）波长的整数倍时出现亮条纹；（2）半波长的奇数倍时出现暗条纹．S1S2P1P单色光明暗相间的条纹且条纹间距相等。白光①中央为白色亮条纹②以中央亮条纹为对称点依次向外排列明暗相间的彩色条纹。③同级条纹紫内红外。1．（多）关于杨氏实验，下列论述中正确的是（

）

A．实验证明，光的确是一种波。

B．双缝的作用是获得两个振动情况总是相同的相干光源

C．在光屏上距离两个小孔的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹

D．在光屏上距离两个小孔的路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹ABD2.关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是(

)A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D．照射单缝的单色光的波长越短，光屏上出现的条纹宽度越宽B3.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，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),已知红光与绿光的频率、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，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮C4.频率为6×1014Hz的单色光从S1和S2投射到屏上，并且S1与S2振动相同．若屏上的点P到S1与P到S2的路程差为3×10-6m，问P点是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2路程相等的点，则PO间有几条暗纹？几条亮纹？P点为亮纹，6条暗纹，5条亮纹三.薄膜干涉1.生活中常见的干涉现象（1）点燃酒精灯，并在酒精灯火焰里洒一些食盐。（2）用金属环在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。（3）在火焰的同侧观察火焰的反射像。（4）观察肥皂液薄膜烛焰像上是否有条纹？（5）观察条纹的方向，是竖直还是水平？想想为什么？（6）随着时间的推移，条纹有什么变化？2.实验演示：观察肥皂薄膜上干涉条纹3.薄膜干涉：让一束光经薄膜的前后表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉。不同单色光的薄膜干涉条纹

可见，波长

越长，干涉条纹越宽小结

1.产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。

2.（1）波长的整数倍时出现亮条纹；（2）半波长的奇数倍时出现暗条纹．S1S2P1P单色光明暗相间的条纹且条纹间距相等。白光①中央为白色亮条纹②以中央亮条纹为对称点依次向外排列明暗相间的彩色条纹。③同级条纹紫内红外。由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形。光从薄膜的前后两个表面反射出来两个光波，这两列光波的频率相同，产生干涉。前表面后表面4.现象解释:光程差为波长的整数倍，形成亮条纹。光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。1．观察条纹的方向，是竖直还是水平？想想为什么？2．随着时间的推移，条纹有什么变化？(1)楔形膜前后表面的反射光产生干涉.(2)同一条纹处薄膜厚度相同.所以条纹是水平条纹.(3)随时间推移,膜的上部更薄，条纹间距变大（4）当入射光是白光时，得到彩色条纹（如肥皂泡），当入射光是单色光时，得到单色条纹。标准样板待检部件空气薄层(1)取一个透明的标准样板，放在待检查的部件上面并在一端垫一薄片,使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜，(2)用单色光从上面照射，入射光从空气层的上、下表面反射出两列光形成相干光，从上方向下会看到干涉条纹。四.薄膜干涉在技术上的应用1．检查玻璃表面的平整程度(3)

如果被检测表面的平整的,将看到与底线平行的明暗条纹.（4）

如果被检测工件不平整条纹向尖弯:凹条纹向顶弯:凸尖顶尖凹凸顶（1）干涉图样：中央疏边缘密的同心圆环（2）干涉现象是由于空气膜上下表面反射光叠加形成的（3）干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化造成的2.牛顿环：精确检验光学元件表面质量、测量透镜表面曲率半径.增透膜3．增透膜（1）光在薄膜前后两表面反射光发生干涉现象。（2）薄膜厚度：d（3）相机镜头，望远镜，眼镜前都涂有增透膜，厚度为绿光在这种膜中波长的1/44.高反射膜高反射膜薄膜厚度练习1.劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示。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乙所示,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,从上往下观察到的干涉条纹(

A

)A.变疏B.变密C.不变D.消失练习2.如甲图是干涉法检查平面示意图，乙图是得到的干涉图样，则干涉图样中条纹弯曲处的凹凸情况是____上凸____．(选填“上凸”或“下凹”)3.利用光的干涉现象可高精度地检查物体表面的平整程度．如果表面是平的，干涉条纹互相平