1、成才之路 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修3-4光第十三章第三节 光的干涉第十三章学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课后强化作业6学习目标定位了解杨氏双缝干涉实验装置、现象、干涉条件了解相干光源的概念课堂情景切入很多摄影爱好者在扫描贴在玻璃板表面的底片时常会在扫描后的图象上看到一圈圈明暗相间的光环，如图所示。这就是光的现象牛顿环。你知道牛顿环是怎样形成的吗？知识自主梳理1史实1801年，英国物理学家_成功地观察到了光的干涉现象。2实验示意图如图所示杨氏双缝干涉实验托马斯杨3实验过程如图，让一束平行的_投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝
2、S1和S2相距_，两条狭缝就产生两个光源，它们的振动情况总是_，两光源发出的光在挡板后面的空间互相_。4实验现象在屏上得到_的条纹。单色光很近相同的叠加明暗相间5实验结论证明光是一种波。6现象解释当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的_时(即恰好等于波长的_时)，两列光在这点相互加强，这里出现_；当两个光源与屏上某点的距离之差等于_时，两列光在这一点_，这里出现暗条纹。偶数倍整数倍亮条纹相互削弱半波长的奇数倍1干涉条件两列光的_相同、_方向相同、_差恒定。2相干光源发出的光能够发生_的两个光源。光发生干涉的条件频率振动相位干涉重点难点突破一、对杨氏双缝干涉实验的理解1双缝干涉的装置示意图实
3、验装置如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏。2单缝屏的作用获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况。3双缝屏的作用平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S2上，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。4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，如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致，即振动方向总是相同；暗条纹处振动步调总相反。具体产生亮、暗条纹的条件为：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答案：D解析：两束光为
4、非相干光源，不满足干涉产生的条件。二、双缝干涉图样的特点1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条纹，且条纹间距相等。中央为亮条纹，两相邻亮纹(或暗纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大。2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，即红光的亮纹间宽度最大。紫光亮纹间宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹。特别提醒：用白光做干涉实验，从红光到紫
5、光其波长由大到小，它们的干涉条纹间距也是从大到小，屏中央各色光都得到加强，混合成白色，但两侧因条纹间距不同而分开成彩色，而且同一级条纹内紫外红。考点题型设计对杨氏双缝干涉实验的理解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的位置向上移D仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移解析：本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源，双缝S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移动S后，没有改变传到双缝的光的频率，由S1、S2射出的仍是相干光，由单缝S发出的光到达屏幕上P点下方某点光程差为零，故中央亮纹下移。答案：D某同学自己动手利用如图所示的器材，观察光的
6、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。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CS到S1和S2距离不等D太阳光不能作光源答案：B解析：本实验中，单缝S应非常窄，才可看做“理想线光源”，也才能成功地观察到干涉现象，移走B屏后，在C上出现一窄亮斑，说明单缝S太宽。故B正确，A错误；S到S1和S2距离不等时，也能出现干涉条纹，但中央不一定是亮纹，C错误；太阳光可以作光源，屏上将出现彩色条纹，D错误。出现明暗条纹的条件点评：本题主要考查双缝干涉原理，路程差与波长的数量关系。当路程差d满足
7、光波波长的整数倍时，该点为亮条纹，当路程差d为半波长的奇数倍时，该点为暗条纹。如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2，由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光波长为，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第0号亮纹，由P向上数与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，设P1处的亮纹恰好是10号亮纹，直线S1P1的长度为r1，S2P1的长度为r2，则r2r1等于()A5B10C20D40答案：B解析：由题设可知，从中央亮条纹P算起，P1点处是第10号亮条纹的位置，表明缝S1、S2到P1处的距离差r2r1为波长的整数倍，且刚好是10个波长，所以选项B正确。课后强化作业（点此链接）
