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光的干涉导学案

第十三章第3节光的干涉

学习重点、难点

重点：双缝干涉图样的形成实验及分析。

难点：明暗条纹位置的确定，明暗条纹间距公式的推导。

自主学习

【想一想】

1．史实

1801年，英国物理学家__________成功地观察到了光的干涉现象，证

明了光的确是一种波．

2．实验

如图所示，让一束平行的__________投射到一个有两条狭缝的挡板

上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的振动情况总是

____的,两个波源发出的光在挡板后面的空间相互叠加.

3．现象

在屏上得到了__________的条纹．

二、出现明暗条纹的条件

当两个光源与屏上某点的_____差等于半波长的________时(即恰好等于波长的________时)，两列光在该点相互加强，该点出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的路程差等于半波长的________时，两列光在该点相互削弱，该点出现暗条纹．

三、计算波长的公式

相邻两条明条纹(或暗条纹)的间距为Δx＝___λ.(其中d为两缝间距，l为两缝到屏的距离，λ为光的波长) 【填一填】

1光的干涉及其产生的条件

2、杨氏双缝干涉图样的特点：

（1）单色光为：

（2）白光干涉图样为，中央亮纹为。

互动探究

一、杨氏干涉实验

如果光是一种波，两束光在一定条件下应该发生干涉现象。

思考：如何获两束相干光？

1、实验器材：双缝干涉仪（光源、单缝、双缝、光屏）

思考：单缝、双缝以及光屏的作用分别是什么？

单缝（S）作用：

、S2相距很近）作用：

双缝（S

光屏作用：

2、实验现象

二、决定明暗条纹的条件

1、波的干涉中振动加强与振动减弱点的条件：

加强点：

减弱点：

2、光的干涉中产生明、暗条纹的条件：

明条纹（加强点）：

暗条纹（减弱点）：

注：白光实验将出现彩色条纹。

课堂检测

1．如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央

对称轴位置处稍微向上移动，则()

A．不再产生干涉条纹

B．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变

C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移

D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移

2．如图所示是双缝干涉的实验装置，其光屏上P处发现明条纹，则双

缝到光屏上P点的距离之差为()

A．光波的半波长的奇数倍

B．光波的波长的奇数倍

C．光波的半波长的偶数倍

D．光波的波长的偶数倍

3．在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差δ1＝0.75 μm，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差为δ2＝1.5 μm.如果用频率为f＝6.0×1014 Hz的黄光照射双缝，则()

A．P点出现亮条纹，Q点出现暗条纹

B．Q点出现亮条纹，P点出现暗条纹

C．两点均出现暗条纹

D．两点均出现亮条纹

4．在双缝干涉实验中，以下说法正确的是()

A．狭缝屏的作用是使入射光线到达双缝屏时，双缝就成了两个振动情况完全相同的光源

B．若入射光是白光，像屏上产生的条纹是黑白相间的干涉条纹

C．像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍，该点处一定是亮条纹

D．双缝干涉图样中，亮条纹之间距离相等，暗条纹之间距离不相等

例题分析

例1频率为的单色光从和投射到屏上，并且与振动相同。若屏上的点P到与P

到的路程差为，问P点是亮条纹还是暗条纹？设O为到和路程相等的点，则P O间有几条暗纹？几条亮纹？

课后作业

一、选择题

1.某同学自己动手利用如图所示器材观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为

双缝屏，C为像屏．当他用一束阳光照射到A上时，屏C上并没有出现干涉条纹．他

移走B后，C上出现一窄亮斑．试分析实验失败的原因，最大的可能是()

A．单缝S太窄B．单缝S太宽

C．S到S1和S2距离不等D．阳光不能做光源

2．以下光源可作为相干光源的是()

A．两个相同亮度的烛焰B．两个相同规格的灯泡

C．双丝灯泡D．出自一个单色光源的一束光所分成的两列光

3．光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃分别挡住双缝，则屏上将出现()

A．黄色的干涉条纹B．红绿相间的条纹C．黑白相间条纹D．无干涉条纹

4．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()

A．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

C．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

5．用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列说法正确的是()

A．干涉图样的中央亮条纹是白色的B．在靠近中央亮条纹两侧最先出现的是红色条纹

C．在靠近中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹

D．在靠近中央亮条纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关

6．如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质

中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中

间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么()

A．A、B、C三个位置都出现亮条纹

B．B位置处出现暗条纹

C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定

D．以上结论都不对

7．如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，P点上方的P1点出现第一级亮纹中心(即P1到S1、S2的光程差为一

个波长)，现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则()

A．P和P1仍为亮条纹

B．P为亮条纹，P1为暗条纹

C．P为暗条纹，P1为亮条纹

D．P、P1均为暗条纹

8．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图

样，这是因为( )

A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小看不清楚

C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源

9.如图所示是双缝干涉的实验装置，其光屏上P处出现亮条纹，则双缝到光屏上P点的距离之差为( ) A．光波的半波长的奇数倍 B．光波的波长的奇数倍

C．光波的半波长的偶数倍 D．光波的波长的偶数倍

10．(2011年温州高二检测)如图13－3－6甲所示为双缝干涉实验的装置示意图．图乙为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹．若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为：红光的波长最长，紫光的波长最短．则以下说法正确的是( )

A．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长

B．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长

C．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短

D．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短

11.如图所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹．已知光速为c，则P点到双缝的距离之差r2—r1应为( )

A.c

12.如图所示，用单色光做双缝干涉实验，P处为第二暗条纹，改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时，则同侧第二暗条纹的位置( )

A．仍在P处

B．在P点上方

C．在P点下方

D．要将屏向双缝方向移近一些才能看到

13．双逢干涉实验装置如图3所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为L，调整实验装置使得

像屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是( )

A．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰

B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹

C．若将双逢间距离d减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小

D．若将双缝间距离d减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大

二、非选择题

14．用单色光做双缝干涉实验时，已知屏上一点P到双缝的路程差δ＝1.5×10－

6 m，当单色光波长λ

1＝0.5 μm时，P点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波

长λ2＝0.6 μm呢？此时在中央亮条纹与P之间有几个暗条纹？

图