1、最新教科版高中物理选修（3-4 ）第五章光的波动性学案一、双缝干涉及干涉法测光波波长1产生干涉的条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光2产生明暗条纹的条件：当s k时出现明条纹；当s (2k 1)2时出现暗条纹(其中 k 0, 1, 2 )l3相邻明 (或暗 ) 条纹间距： x d4双缝干涉图样的特点：单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹 ,白光照射时为彩色条纹例 1如图 1 所示为双缝干涉实验,甲图为用绿光照射时的结果,a 为中央亮条纹,a为相邻1 / 4亮条纹；乙图为换用另一种单色光照射的结果,a 为中央亮条纹,a为相邻亮条纹,两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等,以下说法正
2、确的是()图 1A 乙图可能是用红光照射,表明红光波长较长B乙图可能是用紫光照射 ,表明紫光波长较长C乙图可能是用紫光照射,表明紫光波长较短D乙图可能是用红光照射,表明红光波长较短例 2利用双缝干涉测定光的波长实验中,双缝间距d 0.4 mm,双缝到光屏间的距离l 0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2 所示 ,分划板在图中A 、B 位置时游标卡尺读数如图所示 ,则：图 2(1) 分划板在图中A 、 B 位置时游标 卡尺读数分别为xA _ _mm,xB _mm, 相邻两条纹间距x _mm；(2) 波长的表达式 _(用 x、 l 、 d 表示 ),该单色光的波长 _m；(3) 若改用频
3、率较高的单色光照射 ,得到的干涉条纹间距将 _( 填“变大”“不变”或“变小” )二、薄膜干涉1薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源这一侧干涉形成的(观察者应与光源在同一侧才能看到干涉条纹)2同一条纹上的点厚度相同,所以若用肥皂薄膜做实验,条纹为横条纹3薄膜干涉要求膜的厚度与波长相差不大例 3劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图3 所示 ,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上 ,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
4、薄膜厚度差恒定现若将图示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()2 / 4图 3A 变疏B 变密C不变D 消失三、对光的干涉和衍射现象的比较单缝衍射与双缝干涉的比较两种现象单缝衍射双缝干涉比较项目不同点产生条件只要狭缝足够小 ,任何光都能频率相同的两列相干光波相遇发生叠加条纹宽度和亮度不等,中央条条纹宽度相等；各条纹间距相条纹特点纹最宽最亮 ,两侧条纹逐渐变等；亮度基本不变窄变暗相同点都有明暗相间的条纹, 条纹都 是光波叠加时加强或削弱的结果；都是波特有的现象,表明光是一种波例 4 一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板,在薄板后的光屏上呈现明暗相间
5、的干涉条纹现将其中一条窄缝挡住,让这束红光只通过一条窄缝,则在光屏上 可以看到 ()A 与原来相同的明暗相间的条纹,只是明条纹比原来暗些B与原来不相同的明暗相间的条纹,而中央明条纹变宽些C只有一条与缝宽对应的明条纹D无条纹 ,只存在一片红光1 (干涉和衍射比较) 如图4 所 示 ,a、b、 c、 d 四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样分析各图样的特点可以得出的正确结论是()图 4A a、b 是光的干涉图样B c、 d 是光的干涉图样C形成 a 图样的光的波长比形成b 图样光的波长短D形成 c 图样的光的波长比形成d 图样光的波长短2 (干涉实验 )1834 年 ,洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果洛埃镜实验的基本装置如图 5 所示 ,S 为单 色光源 ,M 为一平面镜 S 经平面镜反 射光和直接发出的光在光屏上相遇叠加形成干涉条纹 ,其光路如图所示 ,若已知光源到平面镜的距离为 a,光源到屏的距离为 l, 相邻两条亮纹的距离为 x,则光波的波长 _.3 / 4图 54 / 4
