人教版高中物理选修3-4第十三章光学光学光的干涉
人教版高中物理选修3-4课件 13 光的干涉课件2
A、只有红色和绿色的干涉条纹,其它颜色的双缝干 涉条纹消失.
B、红色和绿色的干涉条纹消失,其它颜色的干涉条 纹仍然存在.
C、任何颜色的干涉条纹都不存在。 D、屏上无任何亮光.
光程差d=0,S1、S2步调一致,该点振动加强。(亮)
S1 S2 d
P1 P
S1
P1
S2
d =λ/2
S1
P1
d
P1S1
S2
P1S2
P1
光程差d= λ/2 ,S1、S2在P1处步调相反,该点振动减弱。(暗)
S1
P2
S1
P2
P S2 d
S2
d =λ
S1
P2
P1S1
d
S2
P2
P1S2
光程差d= λ ,S1、S2在P2处步调一致,该点振动加强。(亮)
人教版选修3-4
第十三章 光
第三节 光的干涉
一、杨式双缝干涉实验
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.
思考1:如果我们先假设光是一种波,那 么按照我们所学的波动知识,光要发生干 涉现象需要满足什么条件?
(频率相同)
思考2:有没有什么方法可以获得相干光—频 率相同的光呢?
x L
d
3.光的干涉条纹的特点:
(1)、单色光的干涉图样是:
明暗相间的条纹,相邻明 纹的间距相同,强弱相同
红光
……
兰光
(2)、白光的干涉图样是:
中央是白色条 纹,两侧是彩 白光 色条纹
高中物理 13.3 光的干涉 新人教版选修3-4
2.在杨氏双缝干涉实验中,如果不用激光光源而用一 般的单色光源,为了完成实验可在双缝前边加一单缝 获得线光源,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的位置向上移 D.仍可产生干涉条纹,中央亮纹P的位置略向下移
将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上 方的干涉条纹情况,下列叙述正确的是 ( )
A.O点出现红光的亮条纹 B.红光的第一条亮条纹在P点的上方 C.O点不出现蓝光的亮条纹 D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
【解析】选A、B。中央O点到S1、S2的路程差为零,所 以换不同颜色的光时,O点始终为亮条纹,选项A正确, C错误;波长越长,条纹间距越宽,所以红光的第一条 亮条纹在P点上方,蓝光的第一条亮条纹在P点下方, 选项B正确,D错误。
3.双缝屏的作用:平行光照射到单缝S上,又照射到双 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.产生亮、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 振动步调总是相反。具体产生亮、暗条纹的条件为
【解析】选D。双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹, 所有条纹宽度相同且等间距,故A、C是红光、蓝光各 自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样;单缝衍 射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗, 而波长越长,中央亮条纹越粗,故B、D是衍射图样, 紫光波长较短,则中央亮条纹较细,故B是紫光的衍射 条纹,D是黄光的衍射条纹。故选D。
2
【解析】选B、D。在双缝干涉实验中,当某处距双缝
人教版高二物理选修3-4 第13章光(全章教案)
人教版高二物理选修3-4 第十三章光第一节光的干涉教学目的:1、在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程2、在了解机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。
3、使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件,并了解其有关计算,明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。
4、通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。
重点内容:1、波的干涉条件及相干光源的获得。
2、双缝干涉中明暗条纹的产生及有关计算。
教学过程:一、引言:前面一章已学过几何光学,对光的一些性质有了初步了解。
如:1、光在均匀介质中是沿直线传播的;2、光照射到两种介质的界面处会发生反射和折射;3、光的传播速度很大,在真空中为最大c=3.0×108m/s;4、光具有能量但是对于光的本性还没有深一步的探讨,这一章要讲这个问题-----(光的本性)二、讲授新课1、引导学生阅读第一节光的微粒说和波动说阅读后小结:(1)17世纪同时出现了两种学说---牛顿的微粒说和惠更斯的波动说;(2)两种学说对光的现象的解释各有成功和不足之处;(3)19世纪从实验中观察到了光的干涉、衍射现象,证明了光具有波动性;(4)19世纪末发现了光电效应,证明了光具有粒子性。
所以光既具有波动性又具有粒子性。
本章就从这两方面来认识光的本性。
2、复习波的知识提问:什么是波的干涉现象?若使两列波产生干涉现象,它们要具备什么样的条件?A、两列波彼此相遇后,仍像相遇以前一样,各自保持原有的波形,继续向前传播;B、在两列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和;C、频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉;D、要得到稳定的干涉图样,两个波源必须是相干波源小结:干涉是波的特有现象;只有相干波源才能产生稳定的干涉现象;光若具有波动性则必能观察到它的干涉现象,但必须要有产生干涉现象的相干光源。
2019-2020年人教版高中物理选修3-4教学案:第十三章 第3节 光的干涉含答案
第3节光_的_干_涉一、杨氏干涉实验 1.物理史实1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象,开始让人们认识到光的波动性。
2.双缝干涉实验(1)实验过程:让一束平行的完全相同的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,两狭缝相距很近,两狭缝就成了两个波源,它们的频率、相位和振动方向总是相同的,两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉。
(2)实验现象:在屏上得到明暗相间的条纹。
(3)实验结论:证明光是一种波。
二、光发生干涉的条件 1.干涉条件两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
2.相干光源发出的光能够产生干涉的两个光源。
3.一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因由于不同光源发出的光的频率一般不同,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。
1.英国物理学家托马斯·杨于1801年成功地观察到了光的干涉现象。
2.双缝干涉图样:单色光——明暗相间的条纹。
3.干涉条件:两列光的频率相同,振动方向相同,相位差恒定。
4.出现明纹与暗纹的条件:两光源到屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时出现亮条纹,奇数倍时出现暗条纹。
1.自主思考——判一判(1)直接用强光照射双缝,发生干涉。
(×)(2)若用白光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹。
(×)(3)若用单色光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹。
(√)(4)在双缝干涉实验中单缝屏的作用是为了获得一个线光源。
(√)(5)双缝干涉实验证明光是一种波。
(√)2.合作探究——议一议(1)两只手电筒射出的光束在空间相遇,能否观察到光的干涉现象?提示:不能。
两只手电筒射出的光束在空间相遇,不满足光发生干涉的条件,不能观察到光的干涉现象。
(2)在双缝干涉实验中,如果入射光用白光,在两条狭缝上,一个用红色滤光片(只允许通过红光)遮挡,一个用绿色滤光片(只允许通过绿光)遮挡。
(人教版选修3-4课件)高中物理选修:13.3光的干涉课件
一级达标重点名校中学课件
• 6.现象解释 偶数倍 • 当两个光源与屏上某点的距离之差等于半 整数倍 亮条纹 波长的 _________时(即恰好等于波长的 半波长的奇数倍 _________时),两列光在这点相互加强, 相互削弱 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。
一级达标重点名校中学课件
• •
• •
•光发生干涉的条件 1.干涉条件 频率 振动 相位 两列光的_________相同、_________ 方向 相同、_________差恒定。 干涉 2.相干光源 发出的光能够发生_________的两个光源。
一级达标重点名校中学课件
• 『判一判』 √ • (1)托马斯·杨用光的干涉实验证明了光是 × 一种波。( ) • (2)在双缝干涉实验中,中央亮纹的宽度最 大。( √ ) • (3)在双缝干涉实验中,光屏上何处出现亮 √ 条纹,何处出现暗条纹是由光的路程差所 √ 决定的( ) • (4)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光。
一级达标重点名校中学课件
• 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 • 解题指导:求解该类题目需思考以下两个 问题: • (1)乙、丙两图中,哪个条纹间距较大?
素养提升 课堂达标 课时作业
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课 前 预 习
一级达标重点名校中学课件
(人教版)高中物理选修3-4课件:13.3光的干涉
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
测 达标训练
1-1: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( )
测 达标训练
在双缝干涉实验中,双缝到光屏上 P 点的距离之差为 0.6 μm,若分别用频率为 f1=5.0×1014 Hz 和 f2=7.5×1014 Hz 的 单色光垂直照射双缝,则 P 点出现亮、暗条纹的情况是( )
A.单色光 f1 和 f2 分别照射时,均出现亮条纹 B.单色光 f1 和 f2 分别照射时,均出现暗条纹 C.单色光 f1 照射时出现亮条纹,单色光 f2 照射时出现暗条 纹
D.单色光 f1 照射时出现暗条纹,单色光 f2 照射时出现亮条 纹
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
测 达标训练
思路点拨: 由双缝干涉出现亮、暗条纹的条件
kλ 亮条纹 k=0,1,2,…
|S1P-S2P|=2k+1 2 λ
暗条纹
k=0,1,2,…
求出两单色光的波长,看是否满足上述条件.
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
测 达标训练
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
测 达标训练
提示: 由于不同光源发出的光的频率一般不同,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.
人教版本高中物理选修34讲义第十三章光3光的干涉
光的干预知识内容选考要求课时要求1.知道杨氏双缝干预实验,以及该实验对认识光的天性的意义.光的干预 c 2.知道光的干预条件,知道杨氏双缝干预实验设计的奇妙之处.3.认识干预条纹的特色,理解亮、暗条纹产生的条件 .一、杨氏干预实验1.1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地察看到了光的干预现象,人们开始认识到光拥有颠簸性.2.双缝干预实验(1)实验过程:让一束单色光投射到一个有两S2的挡板上,两狭缝相距很近,两条狭缝S1和狭缝就成了两个波源,它们的频次、相位和振动方向老是同样的,两个光源发出的光在挡板后边的空间相互叠加发生干预现象.(2)实验现象:在屏上获取明暗相间的条纹.(3)实验结论:光是一种波.二、决定条纹间距的条件1.干预条件:两波源的频次、相位和振动方向都同样.2.出现明暗条纹的判断(1)亮条纹:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶(填“奇”或“偶”)数倍时,出现亮条纹.(2)暗条纹:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇(填“奇”或“偶”)数倍时,出现暗条纹.1.判断以下说法的正误.(1)用白光做双缝干预实验时屏幕各处均是彩色条纹.(×)(2)频次不一样的两列光波也能产生干预现象,不过不稳固.(×)(3)用两个完整同样的相关光源做双缝干预实验时,从两个狭缝到屏上的行程差是光波长的整数倍时出现亮条纹.(√)(4)用两个完整同样的相关光源做双缝干预实验时,从两个狭缝到屏上的行程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹.(×)2.如图1所示,在杨氏双缝干预实验中,激光的波长为-7m,屏上P点距双缝S1×10-________(填“亮条纹”或“暗条纹”).和S2的行程差为×107m.则在这里出现的应是图1答案暗条纹一、杨氏干预实验如图为双缝干预的表示图,单缝发出的单色光投射到相距很近的两条狭缝S12和S上,狭缝就成了两个波源,发出的光向右流传,在后边的屏上察看光的干预状况.(1)两条狭缝起什么作用?(2)在屏上形成的光的干预图样有什么特色?答案(1)光芒照到两狭缝上,两狭缝成为振动状况完整同样的光源.(2)在屏上形成明暗相间、等间距的干预条纹.1.杨氏双缝干预实验(1)双缝干预的装置表示图实验装置如图2所示,有光源、单缝、双缝和光屏.图2(2)单缝的作用:获取一个线光源,使光源有独一的频次和振动状况.也可用激光直接照耀双缝.(3)双缝的作用:将一束光分红两束频次同样且振动状况完整一致的相关光.2.光产生干预的条件两束光的频次同样、相位差恒定、振动方向同样.杨氏双缝干预实验是靠“一分为二”的方法获取两个相关光源的.3.干预图样(1)单色光的干预图样:干预条纹是等间距的明暗相间的条纹.(2)白光的干预图样:中央条纹是白色的,双侧干预条纹是彩色条纹.例1一束白光经过双缝后在屏上察看到干预条纹,除中央白色条纹外,双侧还有彩色条纹,其原由是().各色光的波长不一样,因此各色光分别产生的干预条纹间距不一样.各色光的速度不一样,造成条纹的间距不一样C.各色光的强度不一样,造成条纹的间距不一样D.各色光经过双缝抵达一确立点的距离不一样答案A分析各色光的频次不一样、波长不一样,在屏上获取的干预条纹的宽度不一样,叠加后获取彩色条纹.例2在双缝干预实验中,以白光为光源,在屏幕上察看到了彩色干预条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只好透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只好透过绿光),已知红光与绿光的频次、波长均不相等,这时().只有红色和绿色的双缝干预条纹,其余颜色的双缝干预条纹消逝.红色和绿色的双缝干预条纹消逝,其余颜色的干预条纹依旧存在C.任何颜色的双缝干预条纹都不存在,但屏上仍有光明D.屏上无任何光明答案C分析分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后,红光和绿光频次不等,不可以发生干预,所以屏上不会出现干预条纹,但仍有光明.[学科修养]例2回首了双缝干预实验,两束光发生干预的条件是两束光的频次同样、相位差恒定、振动状况同样.一方面让学生对物理规律的认识更为深刻,另一方面也让学生进一步熟习了双缝干预发生的条件.这很好地表现了“物理观点”和“科学思想”的学科修养.二、决定条纹间距的条件(1)若屏上某点是两列光波的波峰与波峰相遇,该点的振动是增强还是减弱?若屏上某点是两列光波的波峰与波谷相遇,该点的振动是增强还是减弱?(2)如下图是几种单色光的双缝干预图样.①用不一样颜色的光做干预实验时干预图样有什么不一样?②假如将屏幕远离双缝挪动,条纹间距怎样变化?③改变双缝间的距离,条纹间距怎样变化?④双缝干预条纹的间距与哪些要素相关?答案(1)波峰与波峰相遇,振动增强;波峰与波谷相遇,振动减弱.0(2)①红光的条纹间距最宽,紫光的条纹间距最窄.②屏幕离双缝越远,条纹间距越大.③双缝间距越大,条纹间距越小.④与光波波长、双缝到屏的距离及双缝间距离相关.1.两相亮条(或暗条)距离与光的波相关,波越大,条距越大.白光的干预条的中央是白色的,两是彩色的,是因:各样色光都能形成明暗相的条,都在中央条形成亮条,进而复合成白色条.两条距与各色光的波成正比,条不可以完整重合,便形成了彩色干预条.2.亮、暗条的判断如3所示,屏上的一点P到双的距离分r1和r2,行程差r=r2-r1.3(1)若足行程差波的整数倍,即r=kλ(此中k=0,1,2,3⋯),出亮条.k=0,PS=PS,此P点位于屏上的O,亮条,此的条叫中央亮条或零亮条.k12亮条的次.(2)若足行程差半波的奇数倍,即r=2k-1λ(此中k=1,2,3⋯),出暗条.k暗2条的次,从第1暗条开始向两睁开.例3在光的双缝干预现象里,以下描绘正确的是().用白光做光的干预实验时,偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光.用白光做光的干预实验时,偏离中央亮条纹最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D.在双缝干预现象里,把入射光由红光换成紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽答案A分析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,故偏离中央亮条纹最远的是红光,A正确,B错误;双缝干预现象中,相邻两亮条纹或两暗条纹是等间距的,故C错误;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D错误.例4(2018·州高二检测嵊)如图4所示,在双缝干预实验中,若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴地点处略微向上挪动,则()图4.不再产生干预条纹B.仍可产生干预条纹,此中央亮条纹C.仍可产生干预条纹,此中央亮条纹D.仍可产生干预条纹,此中央亮条纹P的地点不变P的地点略向上移P的地点略向下移答案D分析本实验中单缝S的作用是形成频次必定的线光源,双缝S12、S的作用是形成相关光源,略微挪动S后,没有改变传到双缝的光的频次,S1、S2射出的还是相关光,由单缝S发出的光抵达屏上P点下方某点的行程差为零,故中央亮条纹略向下移,D正确.1.(杨氏双缝干预实验)在杨氏双缝干预实验中,假如().用白光作为光源,屏大将表现黑白相间的条纹.用红光作为光源,屏大将表现红黑相间的条纹C.若仅将入射光由红光改为紫光,则条纹间距必定变大D.用红光照耀一条狭缝,用紫光照耀另一条狭缝,屏大将表现彩色干预条纹答案B分析用白光做杨氏双缝干预实验,屏大将表现彩色条纹,A错;用红光作为光源,屏大将表现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间的条纹,B对;若仅将入射光由红光改为紫光,波长变小,条纹间距变小,C错;红光和紫光频次不一样,不可以产生干预条纹,D错.2.(决定条纹间距的条件)如图5所示为双缝干预实验中产生的条纹图样,甲图为绿光进行实验的图样,乙图为换用另一种单色光进行实验的图样,则以下说法中正确的选项是()图5.乙图可能是用红光进行实验产生的条纹,表示红光波长较长.乙图可能是用紫光进行实验产生的条纹,表示紫光波长较长C.乙图可能是用紫光进行实验产生的条纹,表示紫光波长较短D.乙图可能是用红光进行实验产生的条纹,表示红光波长较短答案A分析题图乙中条纹的间距比题图甲大,故题图乙中光的波长较长,即比绿光的波长长.红光的波长比绿光长,紫光的波长比绿光短,A正确.3.(亮、暗条纹的判断)如图6所示,用单色光做双缝干预实验,P处为第二条暗条纹,改用频率较低的单色光重做上述实验(其余条件不变,屏足够大),则同侧第二条暗条纹的地点()图6A.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答案B分析c由λ=f知,f变小,λ变大.若出现第二条暗条纹,则P到双缝的行程差3r=2λ,当λ变大时,r也要变大,故第二条暗条纹的地点向上移,在4.(亮、暗条纹的判断)(多项选择)双缝干预实验装置如图P点上方,B正确.7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能够看到清楚的干预条纹.对于干预条纹的状况,以下表达正确的选项是()图7.若仅将像屏向左平移一小段距离,屏上的干预条纹将变得不清楚.若仅将像屏向右平移一小段距离,屏上仍有清楚的干预条纹C.若仅将双缝间距离减小,像屏上的两个相邻亮条纹间的距离变小D.若仅将双缝间距离减小,像屏上的两个相邻暗条纹间的距离变大答案BD分析双缝到像屏的距离不影响干预条纹的清楚程度,A错,B对;仅将双缝间距减小,像屏上的两个相邻亮条纹或暗条纹间的距离变大,C错,D对.一、选择题考点一双缝干预实验1.用两个红灯泡照耀白墙,在墙上看到的是()A.明暗相间的条纹B.彩色条纹C.一片红光D.晃动的条纹答案C分析两灯泡不是相关光源,应选 C.2.(多项选择)用红光做光的双缝干预实验,假如将此中一条缝改用蓝光,以下说法正确的选项是().在光屏上出现红蓝相间的干预条纹.只有相关光源发出的光才能在叠加时产生干预现象,此时不产生干预现象C.频次不一样的两束光也能发生干预现象,此时出现彩色条纹D.只管亮、暗条纹都是光波相互叠加的结果,但此时红光与蓝光只叠加不产生干预现象答案BD分析频次同样、相位差恒定、振动方向同样是产生干预现象的条件,红光和蓝光频次不一样,不可以产生干预现象,不会产生干预条纹,A、C错误,B、D正确.3.某同学自己着手利用如图1所示器械察看光的干预现象,此中,A为单缝屏,B为双缝屏,C为像屏.当他用一束阳光照耀到A上时,屏C上并无出现干预条纹,他移走B后,C上出现一窄亮斑.剖析实验失败的原由,最大的可能性是()图1A.单缝S太窄B.单缝S太宽C.S到S1与到S2的距离不等D.阳光不可以作为光源答案B分析移走B本实验中,单缝S应特别窄,才可当作“理想线光源”,才能成功地察看到干预现象,S2屏后,在C上出现一窄亮斑,说明单缝S太宽,故A错误,B正确;S到S1与到距离不等时,也能出现干预条纹,但中央不必定是亮条纹,C错误;太阳光能够作为光源,错误.考点二决定条纹间距的条件4.(多项选择)用a、b两种单色光分别照耀同一双缝干预装置,在距双缝恒定距离的屏上获取如图2所示的干预图样,此中图甲是a光照耀形成的,图乙是b光照耀形成的,则对于a、b两束单色光,下陈述法中正确的选项是()图2A.a光的频次比b光的大B.在水中a光流传的速度比b光的大C.水对a光的折射率比b光的大D.b光的波长比a光的短答案AC分析从题图能够看出,a光的条纹间距小,说明a光的波长小,频次大,选项A正确,D错误;水对频次低的单色光的折射率小,即水对b光的折射率小,选项C正确;折射率小的光在水中的流传速度大,即b光在水中的流传速度大,选项B错误.5.白光经过双缝后产生的干预条纹是彩色的,其原由是不一样色光的()A.流传速度不一样B.强度不一样C.振动方向不一样D.频次不一样答案D分析双侧条纹间距与各色光的波长成正比,不一样色光的频次不一样、波长不一样.这样除中央条纹之外的其余条纹不可以完整重合,便形成了彩色条纹.6.以下对于双缝干预实验的说法中正确的选项是().单缝的作用是获取频次保持不变的相关光源.双缝的作用是获取两个振动状况完整同样的相关光源C.用红光和绿光分别做双缝干预实验(λ红>λ绿),绿光干预图样的条纹间距比红光大D.在光屏上能看到光的干预图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有发生干预答案B分析在双缝干预实验中,单缝的作用是获取一个线光源,双缝的作用是获取两个振动状况完整同样的相关光源,应选项A错误,B正确.绿光波长比红光短,所以条纹间距较小,选项C错误.两列光波只需相遇就会叠加,知足相关条件就能发生干预,所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干预,用光屏接收不过为了方便肉眼察看,应选项D错误.考点三亮、暗条纹的判断7.瓦斯在地道施工、煤矿采掘等方面危害极大,某同学查资料得悉含有瓦斯的气体折射率大于洁净空气的折射率,于是他依据双缝干预现象设计了一个监测仪,其原理如图3所示:在双缝前方搁置两个完整同样的透明容器A、B,容器A与洁净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,察看屏上的干预条纹,就可以监测瓦斯浓度.假如屏的正中央O点变成暗条纹,说明B中气体()图3A.必定含瓦斯C.不必定含瓦斯B.必定不含瓦斯D.没法判断答案A8.(多项选择)用单色光做双缝干预实验时().屏上到双缝的行程差等于波长整数倍处出现亮条纹.屏上到双缝的行程差等于半波长整数倍处,可能是亮条纹,也可能是暗条纹C.屏上的亮条纹必定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方D.屏上的亮条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方答案AB分析在双缝干预实验中,屏上到双缝的行程差等于波长整数倍处出现亮条纹,是振动增强处,不必定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方,也可能是波谷与波谷相遇的地方,A选项正确,C选项错误;屏上到双缝的行程差等于半波长整数倍处,可能是半波长的奇数倍(暗条纹),也可能是半波长的偶数倍(亮条纹),B选项正确;两列光波的波峰与波谷相遇的地方,应是暗条纹,D选项错误.9.(多项选择)双缝干预实验装置如图4所示,绿光经过单缝S后,投射到有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝S的距离相等,光经过双缝后在与双缝平行的屏上形成干预条纹.屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是O点上侧的第一条亮条纹,假如将入射的单色光换成红光或蓝光,已知红光波长大于绿光波长,绿光波长大于蓝光波长,则以下说法正确的选项是()图4A.O点是红光的亮条纹B.红光的同侧第一条亮条纹在P点的上方C.O点不是蓝光的亮条纹D.蓝光的同侧第一条亮条纹在P点的上方答案AB分析中央O点到S12、S的行程差为零,所以换不一样颜色的光时,O点一直为亮条纹,选项A正确,C错误;波长越长,条纹间距越宽,所以红光的同侧第一条亮条纹在P点上方,蓝光的同侧第一条亮条纹在P点下方,选项B正确,D错误.二、非选择题10.1801年英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功地察看到了光的干预现象.他用单色光照耀屏上的一个小孔,是为了获取______________;由小孔射出来的光再射到两个小孔上,是为了获取____________________________________________________________.答案一个点光源两个振动状况总同样的光源,即相关光源分析在双缝干预实验中,两光的频次须同样,所以他用单色光照耀屏上的一个小孔,是为了获取一个点光源,由小孔射出来的光再射到两个小孔上,是为了获取相关光源.。
高中物理人教选修3-4第十三章第三节光的干涉
L2
(xΒιβλιοθήκη d 2)2L2 2
L2
(x
d )2 2
不同单色光的双缝图样干涉比较 红光 蓝光
自然光
(应用)你能否根据所学的知识,设计
一测量某种可见光波长的方案?
x L
d
d x
L
测量 (1)双缝的间距d (2)光屏到挡板的距离L (3)相邻两条条纹的间 距∆x
观察不同单色
光的双缝干涉条 纹的情况,可以 得到的信息?
单自
S1
色然
S d
光
S2
l
双缝
∆x
屏
相同光源下,双缝距离 d 不变, 增大双缝到屏的距离 l ,观察干涉 图样的变化
相同光源下,双缝到屏的距离 l 不 变,增大双缝距离 d ,观察干涉图 样的变化
在双缝距离 d 不变,双缝到屏的距离 l 不变, 观察不同光源下,干涉图样的变化
小结:
1、中央是明纹 2、明暗相间的等间 距( ∆ x )条纹 3、
光的波长的测定:
光的 颜色
红 橙
黄
各色光在真空中的波长
波长
光的
波长
nm
颜色
nm
770-620
绿
580-490
620-600
蓝- 靛
490-450
600-580
紫
450-400
红光波波长长最最大,
d L
x
*七种单色光的综合性质对比
特征量
红光→紫光
干涉条纹
间距(Δx)
由大到小
真空中的 波长( λ)
频率(ν)
r1
x
r2
o 明纹 or 暗纹
光 =r2 r1= k,k 0,1, 2,L ,明条纹
高中物理人教版选修34《13.3光的干涉》(共14张PPT)
4、相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离
x L
d
这说明了相邻亮(或暗)条纹的间距相等 5、近一步的实验表明:
6、光的波长、频率:v=λf (1)红光的波长最长,紫光的波长最短。 (2)红光的频率最小,紫光的频率最大。 光的波长常用单位埃来表示:1Ao =10-10m
二、薄膜干涉 1、定义:由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己,这是成功的秘诀。
•
一、双缝干涉
4、相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离
r12
L2
xd 2
r22
L2
xd 2
第二式平方减第一式平方可得:
xr22r12(r2r1)r(2r1)
二、薄膜干涉 1、定义:由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成
2、实例:肥皂泡或水面上的油膜所形成的彩色花纹 3、应用:检测平面是否平直
干涉现象应用: ①检查精密零件的表面质量。方法是透明标准 平面与被侧面之间形成一个劈形空气薄层,用 薄膜干涉原理检测,精度可达10-6cm。 ②增透膜:原料:氟化镁,厚度绿光的波长1/4。 涂有增透膜的镜头呈淡紫色。
2d
2d
(2)若r2-r1=λ/2,则:
x•LxL
2 2d
d
一、双缝干涉
4、相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离
x L
d
这说明了相邻亮(或暗)条纹的间距相等 5、近一步的实验表明: 用单色光做实验,相邻亮(或暗)条纹的间距红 光的最大,紫光的最小。 这说明了红光的波长最长,紫光的波长最短。
一、双缝干涉
薄膜干涉:产生原因
最新人教版高中物理选修3-4第十三章《光的干涉》课堂探究
课堂探究一、杨氏干涉实验1.实验探究如图所示,把一激光笔发出的光照射在双缝上,双缝平面平行于墙壁,在墙壁上即可观察到光的干涉图样——明暗相间的条纹.2.现象形成明暗相间的条纹,条纹间距相等,形成稳定的干涉图样.3.理论分析光是一种电磁波,具有波的一切特性.因此,光也可以发生干涉现象.激光笔发出的光经过双缝后成为两列频率相同的光,它们在空间产生干涉,某些区域得到了加强,显得更加亮了;某些区域得到了削弱,显得更加暗了;而且这些明暗的区域是相间的,从而形成如图所示的干涉图样.把两支同样的激光笔发出的光射向墙上的同一个地方,两支激光笔发出的光经过叠加后,并没有形成干涉图样.原因是光产生干涉必须是相干光,而虽然是两支同样的激光笔,但它们的频率不同,不能形成相干光.状元笔记双缝的作用是将激光器发出的光一分为二,得到两束相干光源.【示例】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解析:本题虽然强调两只相同的手电筒,但它们发出的光仍然频率不同.两束光的频率不同,不满足干涉产生的条件,所以看不到干涉图样,所以选项D正确,A、B、C都是错误的.答案:D二、决定条纹间距的条件实验装置如图所示,双缝S 1、S 2之间距离为d ,双缝到屏的距离为l ,屏上一点P 到双缝距离分别为r 1和r 2,路程差Δr =|r 1-r 2|.(1)满足波长的整数倍,Δr =k λ,其中k =0,±1,±2,±3,…,出现明条纹.(2)满足半波长的奇数倍,λ212+=∆k r ,其中k =0,±1,±2,±3,…,出现暗条纹. 状元笔记光的干涉现象证明光也是一种波.【示例】在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P 点的距离之差为0.6 μm ,若分别用频率为f 1=5.0×1014 Hz 和f 2=7.5×1014 Hz 的单色光垂直照射双缝,则P 点出现明、暗条纹的情况是( )A.单色光f 1和f 2分别照射时,均出现明条纹B.单色光f 1和f 2分别照射时,均出现暗条纹C.单色光f 1照射时,均出现明条纹,单色光f 2照射时出现暗条纹D.单色光f 1照射时,均出现暗条纹,单色光f 2照射时出现明条纹 解析:单色光f 1的波长μm 6.0m 106.0m 100.5103614811=⨯=⨯⨯==-f c λ 单色光f 2的波长μm 4.0m 104.0m 105.7103614822=⨯=⨯⨯==-f c λ 可见d =λ1,d =1.5λ2,故只有选项C 正确.答案:C三、干涉图样的特点1.单色光的干涉图样特点中央为亮纹,两边是明暗相间的条纹,且亮纹与亮纹间、暗纹与暗纹间的间距相等.2.白光的干涉图样若用白光做实验,则中央亮纹为白色,两侧出现彩色条纹,紫光最靠近中央.彩色条纹显示了不同颜色的光的干涉条纹间距是不同的.所有光在中央的光程差都为零,都是加强区,所以在中央形成白色亮纹;红光的波长较长,条纹间距也较大,所以红光亮纹在外侧,紫光的波长较短,条纹间距也较小,所以紫光亮纹在内侧.。
高中物理人教版选修3-4课件:13.3 光的干涉
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3.光的干涉
一 二 三
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Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
二、对光的干涉现象中的“加强点”与“减弱点”的理解 若波叠加区中某点P,两列光波到P点的路程差Δs=nλ(n=0,1,2,…) 时,若S1波源发出的光传到P点是波峰,则S2波源发出的光传到P点也
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3.光的干涉
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Z 知识梳理 Z重难典例透析
IANLITOUXI
2.光产生干涉的条件 (1)相干光源:如果两个光源发出的光能够产生干涉,这样的两个 光源叫作相干光源。激光器发出的光就是相干光源。 (2)干涉条件:两列光的频率相同,振动方向相同,相位差恒定。
D典例透析
IANLITOUXI
一、对相干光源的理解 两个光源发出的光满足相干条件,这样的光源叫相干光源。即相 干光源发出的光必须满足: (1)频率相等。 (2)振动方向一致。 (3)相位差恒定。 在机械波中,只要两波源满足频率相等、振动方向一致,则其相 位差一定恒定。因此教材中并没有刻意提出相位差恒定这一条件。 但在光波中,由于光是由大量原子中的核外电子跃迁产生的,对于 两个独立的光源来说,即使频率相等,其相位差也不恒定。因此,在 室内打开两盏电灯时,看不到干涉现象。
2
点振动情况始终相反 , 其振幅为两列波振幅之差的绝对值。
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3.光的干涉
一 二 三
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D典例透析
IANLITOUXI
三、对双缝干涉实验中屏上某处出现亮、暗条纹条件的理解 频率相同、振动情况也完全相同的两个相干光源在屏上某处产 生亮、暗条纹的条件。 1.亮条纹的条件 屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长 的偶数倍,
高二物理选修34第十三章:第3节:光的干涉
第十三章光光具有波粒二象性。
光电效应现象说明波有粒子性;光的干涉、衍射和偏振现象说明光具有波动性,光波是横波。
麦克斯韦电磁场理论说明光是一种电磁波,赫兹用实验证实了光确实是一种电磁波。
激光是一种人造光源,具有很多特性,在科学研究和工农业生产中有广泛的应用。
3 光的干涉●教学目标一、知识目标1.通过实验观察,让学生认识光的衍射现象,知道发生明显的光的衍射现象的条件,从而对光的波动性有进一步的认识.2.通常学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律.二、能力目标1.通过讨论和对单缝衍射装置的观察,理解衍射条件的设计思想.2.在认真观察课堂演示实验和课外自己动手观察衍射现象的基础上,培养学生比较推理能力和抽象思维能力.三、德育目标通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习,培养学生坚定的自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德.●教学重点单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件.●教学难点衍射条纹成因的初步说明.●教学方法1.通过机械波衍射现象类比推理,提出光的衍射实验观察设想.2.通过观察分析实验,归纳出产生明显衍射现象的条件以及衍射是光的波动性的表现.3.通过对比认识衍射条纹的特点及变化,加深对衍射图象的了解.●教学用具JGQ型氦氖激光器25台,衍射单缝(可调缝宽度),光屏、光栅衍射小圆孔板,两支铅笔(学生自备),日光灯(教室内一般都有),直径5 mm的自行车轴承用小钢珠,被磁化的钢针(吸小钢珠用),投影仪(本节课在光学实验室进行).●课时安排:1课时1.实验:双缝干涉(1)装置:双缝、激光器、光屏(2)现象:屏上形成亮暗相间的条纹;条纹之间的距离相等,亮度相同(实际上由于衍射而不同)。
这就是光的干涉现象,今天我们来学习第一节:光的干涉。
第1课时:双缝干涉新课教学:一、双缝干涉1.什么是双缝干涉:平行的单色光照射到相距很近的双狭缝上,在狭缝后的光屏上出现亮暗相间条纹的现象叫做双缝干涉现象。
人教版高中物理选修3-4课件第十三章第三节光的干涉
特别提醒:(1)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; (2)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 涉实验采用将一束光“一分为二”的方法获得相干光源.
【解析】 由光的频率ν=6.0×1014 Hz,知光的波长λ=c/ν= 5×10-7 m.P点到双缝S1、S2的距离之差Δs1=0.75 μm= 7.5×10-7 m=1.5λ.Q点到双缝S1、S2的距离之差Δs2=1.5 μm =1.5×10-6 m=3λ,因此,P点出现暗条纹,Q点出现亮条纹 ,本题的正确答案是选项B. 【答案】 B 【规律方法】 (1)判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹,要看 该点到两个光源(双缝)的路程差(光程差)与波长的比值.(2) 要记住:路程差等于波长整数倍处出现亮条纹;等于半波长 奇数倍处为暗条纹. (3)上述结论成立的条件是:两个光源情况完全相同.
2.实验 如图所示,让一束平行的_单__色___光投射到一个有两条狭缝的 挡板上,两狭缝相距很近,两狭缝就成了两个_波__源_,它们的 振动情况总是_相__同___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__明__暗__相__间____的条纹.
二、决定条纹间距的条件 1.当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的_偶__数__倍__ 时(即恰好等于波长的_整__数__倍__时),两列光在这点相互加强, 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_奇__数__倍__时,两列光在这点_相__互__削__弱__,出现暗条纹. 2.光产生干涉的条件:两列光的__频__率__相同、_振__动__方__向__相 同、__相__位__差__恒定. 3.相干光源:发出的光能够产生干涉的两个光源.
人教版选修3-4 13.3 光 的 干 涉 教案 word版含答案
课时13.3光的干涉1.通过实验观察,认识光的干涉现象。
理解光是一种波,干涉是波特有的性质。
2.明确光产生干涉的条件以及相干光源的概念。
3.理解干涉的原理、干涉条纹形成的原因及特点,能够利用明暗条纹产生的条件解决相应的问题。
重点难点:光的干涉产生的条件,形成明暗条纹的条件,以及双缝干涉中明暗条纹的有关计算。
教学建议:本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件。
教学中要注意回顾和应用机械波干涉的相关知识,分析光屏上明暗条纹的分布规律,这可以进一步加深学生对光的波动性的认识。
本节做好光的干涉的演示实验是使学生正确理解本节知识的关键。
导入新课:在托马斯·杨之前,不少人都曾进行过光学实验,试图找到证明光的波动性的有力证据:光的干涉和衍射现象。
但这些实验都失败了,原因是他们不能找到相干光源。
直到1801年托马斯·杨做了著名的干涉实验,为光的波动说奠定了基础。
杨氏干涉实验巧妙地解决了相干光源问题,它的巧妙之处在哪?1.杨氏干涉实验(1)1801年,英国物理学家①托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
证明光的确是一种②波。
(2)双缝干涉实验:让一束③单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,就形成了两个波源,它们的④频率、⑤相位和⑥振动方向总是相同。
这两个波源发出的光在挡板后互相叠加,挡板后面的屏上就可以得到⑦明暗相间的条纹。
2.决定条纹间距的条件(1)出现亮条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的⑧偶数倍时(即恰好等于波长的⑨整数倍时),两列光在这点相互⑩加强,这里出现亮条纹。
(2)出现暗条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光在这点相互削弱,这里出现暗条纹。
1.杨氏实验观察到的是什么现象?为什么说它证明了光是一种波?解答:干涉现象,干涉现象是波特有的现象。
2.双缝干涉实验中为什么用激光做光源?解答:激光亮度高、相干性好。
高二物理人教版选修3-4 课件:第十三章 3 光的干涉
典题例解 【例 1】 在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏上观察到了彩 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 思路分析:解答此类问题的关键是明确两列光波发生干涉的条 件,知道不同色光的频率不同。
预习交流 1 找两只完全一样的手电筒,照射同一区域,能观察到明暗相间的 干涉条纹吗? 解析:两只手电筒属于各自独立发光的光源,两者发出的光是非 相干光,因此它们照射到同一点上时不发生干涉,所以无干涉条纹。
答案:不能。
二、决定条纹间距的条件 1.干涉条件:两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。 2.相干光源:发出的光能够产生干涉的两个光源。 3.当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时 (即恰好等于波长的整数倍时),两列光波在这点相互加强,出现明条 纹;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列 光波在这点相互削弱,出现暗条纹。
解析:两列光波发生干涉的条件之一是频率相同,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,但用绿色 滤光片和红色滤光片分别挡住两条缝后,红光和绿光频率不相等,不 能发生干涉,因此屏上不会出现干涉条纹。 但由于红光和绿光可通过 各自的单缝,因此屏上仍有光亮。故选项 C 正确。 答案:C
预习导引
一、杨氏干涉实验 1.物理史实 1801 年,英国物理学家托马斯· 杨首次观察到了光的干涉现象, 开始让人们认识到光的波动性。 2.双缝干涉实验 (1)实验过程:让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡 板上,两狭缝相距很近,两狭缝就成了两个光源,它们的频率、相位和 振动方向总是相同的,两光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加 发生干涉。 (2)实验现象:在屏上得到明暗相间的条纹。 (3)实验结论:证明光是一种波。
2015-2016学年人教版物理选修3-4第十三章13.3 光的干涉(共15张PPT)
一、光的干涉
1、干涉条件:两列波的频率相同,相差恒定 2、一般情况下很难观察到光的干涉的原因: 不同的光源发出的光的频率一般不同,即使是同
一光源,不同部位发出的光也不一定有相同的频率和
恒定的相差,所以在一般情况下不容易观察到光的干 涉现象。 3、杨氏干涉实验:
演示1
杨氏双缝干涉实验
返 回
返 回
返 回
相邻两条亮条纹或暗 条纹的中心间距为:
x 又 d k ,(k 0, 1, 2 ) l l x k d
l x d
三、干涉条纹特征
1、条纹分布:明暗相间 2、条纹颜色:
演示3
(1)单色光的干涉条纹的颜色为对应的单色光颜色: (2)白光的干涉条纹颜色为彩色: 红光 蓝光 白光
若 S (2n 1) (n 0,1, 2,...),则P点的振动减弱(暗条纹)。
2
二、决定条纹间距的条件
r1
S1
)θ
P1 r2 P0 x
r2 r1 d sin
x d x l tan l sin 2
d oθ
S2 M
l
x r2 r1 d l
若 S (2n 1) (n 0,1, 2,...),则P点的振动减弱(暗条纹)。
2
←第三暗纹:ΔS=5λ/2 ←第二暗纹:ΔS=3λ/2
S1 S2
←第一暗纹:ΔS=λ/2
←第一暗纹:ΔS=λ/2
←第二暗纹:ΔS=3λ/2 ←第三暗纹:ΔS=5λ/2
若 S 2nຫໍສະໝຸດ 2 k (n,k 0,1, 2,...),则P点的振动加强(明条纹)
双缝 单缝
演示2
人教版 物理选修3-4第十三章 光学
1、反射定律 入射角等于反射角:i 2、折射定律
n1
i
n2
o
n1 n2 入射角的正弦与反射角的正弦成正比: n1 sin i n2 sin
结论1:介质的折射率n越大,角度越小! 注意:光在传播过程中,光路是可逆的!
3、折射率n
光从真空射入某种介质发生折射时,入射角 的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质 的折射率。
1、光的颜色 光的频率决定光的颜色,不同颜色的光,频率不同。 白光是复色光。 2、光的色散 含有多种颜色的光被分解为单色光的现象,叫光的 色散。
3、几种色散 1)薄膜干涉的色散
白光 2)衍射时的色散
3)折射时的色散
结论5:单色光的折射率越大,偏折的越厉害。
七. 激光
1、激光的特点:
1)激光是一种人工产生的相干光,具有高度的相 干性;
结论3:由于介质的折射率总是大于1,则介 质中的光速总是小于c,且光在光密介质中的 速度小于在光疏介质中的速度。
二. 全反射
1为光疏介质;2为光密介质。 n1 n2 全反射的条件:
o
i
光从光密介质射入光疏介质。
n1 n2 当i↑时,θ↑,γ↑。当i=C时,γ=900,折射光 消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射。 C称为临界角。 n1 0 n1 sin 90 n2 sin C C arcsin n2 结论4:两种介质的折射率差别越大,越容易 发生全反射。
2)平行度非常好; 3)亮度高。
2、激光的应用:
实验室,光纤通讯,全息照相等
三. 光的干涉
根据三角函数关系:
d l
r2 r1 d sin
l 另一方面, x l tan l sin x 我们可得: r2 r1 d l x 若屏上出现亮纹时,则 r2 r1 d k , k 0,1,2, l l 即亮纹中心的位臵为 x k 看图,讨论? d l r1 所以条纹间距为 x d
高中物理选修3-4知识点总结:第十三章 光(人教版)
高中物理选修3-4知识点总结:第十三章光(人教版)这一章内容比较多,重要的是光的几种特性,包括:折射、干涉、衍射、偏振和光的全反射。
本章的难点在于光的折射中有关折射率的问题,用双缝干涉测量光波的波长,以及光的全反射的有关计算问题。
理解性的内容主要有:光的色散,光的偏振等知识点。
考试的要求:Ⅰ、对所学知识要知道其含义,并能在有关的问题中识别并直接运用,相当于课程标准中的“了解”和“认识”。
Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系,能够解释,在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解”,“应用”。
要求Ⅰ:折射率、全反射、光导纤维、光的干涉、光的衍射、光的偏振以及色散等内容。
要求Ⅱ:光的折射定律、折射定律的运用、折射率的有关计算等有关的知识内容。
知识网络:内容详解:一、光的折射:反射定律:反射光线和入射光线以及法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
折射定律:折射光线和入射光线以及法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
在光的折射中光路是可逆的。
折射率:光从真空射入某介质时,入射角的正弦和折射角的正弦之比,称为折射率,用字母n表示。
测定玻璃的折射率:如图所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移,用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B,确定出O′点,画出O′O,量出入射角和折射角的度数。
根据公式:n=sinθ sinφ计算出玻璃的折射率。
对折射率的理解:介质折射率的大小取决于介质本身及入射光的频率,不同介质的折射率不同,与入射角、折射角的大小无关。
当光从真空射入介质中时,入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的,但是正弦值之比是一个常数。
不同的介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比也是一个常数,但不同的介质具有不同的常数,说明常数反映着介质的光学特性。
介质的折射率跟光的传播速度有关,由于光在真空中的传播速度大于光在其他任何介质中的传播速度,所以任何介质的折射率都大于光从真空射入任何介质。
2020人教版高中物理选修3-4课件:13.3光的干涉(共27张PPT)
度相等的亮暗相间的条纹。波长越长,条纹
间距越大。
x L
(2)白光:
d
屏中央出现白色亮纹,两侧出现彩色条纹, 且内紫外红。
AC 1.在双缝干涉实验中,以下说法中正确的是( )
A.入射光波长越长,干涉条纹间距越大
B.入射光波长越长,干涉条纹间距越小
C.把入射光由绿光变成紫光,干涉条纹间距变小
D.把入射光由绿光变成红光,干涉条纹间距变小
红光的最大,紫光的最小。
..
2.由 x L
d x
d
L
得
。 说明从红
到紫,它们的波长越来越小。
三、可见光的波长的测定
牢记:红光波长最大,紫光波长最 小。
红光 蓝光 白光
四、干涉图样的特点
单色光,白光在同样的装置中做双缝干 涉实验,实验现象
(1)不同单色光:
屏中央出现亮纹,两侧出现间距、宽度、亮
完成练习册中课时分层作业(十三)
二、薄膜干涉的应用 a.干涉法检查平面
原理:在被检平面与透明样板间垫一个薄片,使 其间形成一个楔形的空气薄层.当用单色光从上面照 射时,入射光从空气层的上、下表面反射出两列光波, 于是从反射光中看到干涉条纹.
检查工件的平整度
光在空气层的上下表面发生反射,这两
束反射光发生干涉.
如果被检测表面
的平整的,将看到与
C.用频率f1的单色光照射时,P点出现暗条纹
D.用频率f2的单色光照射时,P点出现暗条纹
由C=λf得:λ21=C/f21= 0.46μm, △s =0.6μm=1λ.51明λ条2暗纹条纹
1.课本56页1、2、3;
2.看完并深刻领会练习册中合作探究攻重 难中的考点1、2中的知识点之后再完成例题和 针对训练题。
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马鸣风萧萧
高中物理学习材料
(马鸣风萧萧**整理制作)
【知识概要】
光的干涉:(1)定义:频率相同,振动方向一致,相差恒定(步调差恒定)的两束光,在相遇的区
域出现了稳定相间的加强区域和减弱区域的现象。
(2)产生干涉的条件:____________________________________________时,出现亮条纹,
_________________________________________________________________时,出现暗条纹。
(3)相邻亮条纹(或相邻暗条纹)之间的中央间距为λd L x =∆。
L 为:_________________________,d 为:__________________。
【课堂例题】
【例1】( )单色光的双缝干涉实验中,在屏上的干涉图样特点是:
A 、明暗相间的光条纹
B 、相邻两亮条纹间距相等
C 、相邻两亮条纹间距不相等
D 、光条纹分布杂乱无章
【例2】( )下图是研究光的双缝干涉用的示意图,挡板上有两条狭缝S 1、S 2,由S 1
和S 2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹,已知
入射激光的波长为λ,屏上的P 点到两缝S 1和S 2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,则P 1处的亮纹恰好是
10号亮纹.设直线S 1P 1的长度为γ1,S 2P 1的长度为γ2,则γ2-γ1等于:
A 、λ5
B 、10λ
C 、20λ
D 、40λ
【例3】( )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),
这时:
A .只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其它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,其它颜色的双缝干涉条纹依然存在
C .任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮
马鸣风萧萧 图6
D .屏上无任何光亮
【例4】( )如图所示的双缝干涉实验装置中,当使用波长为m 7106-⨯的橙光做实验
时,光屏中心点P点及其上方的P 1点形成两条相邻的亮纹;若换用波长为m 7104-⨯的紫光重复上
述实验,在P和P 1点形成的亮、暗纹情况是:
A.P和P 1都是亮纹 B.P是亮纹,P 1是暗纹
C.P是暗纹,P 1是亮纹 D.P和P 1都是暗纹
【例5】( )双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S 后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S 1和S 2与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条
纹。
屏上O 点距双缝S 1和S 2的距离相等,P 点是距O 点最近的第一
条亮条纹。
如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O 点及其上方的干涉条纹的情况是:①O
点是红光的亮条纹;②红光的第一条亮条纹在P 点的上方;③O 点不是蓝光的亮条纹;④蓝光的第
一条亮条纹在P 点的上方。
其中正确的是(红光波长长):
A.只有①②正确
B.只有①④正确
C.只有②③正确
D.只有③④正确
【巩固训练】
( )1. 在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P 点的距离之差△x=0.6m μ,若分别用频率为
f 1=5.0×1014Hz 和f 2=7.5×1014Hz 的单色光垂直照射双缝,则P 点出现明、暗条纹的情况是:
A.用频率为f 1的单色光照射时,出现明条纹.
B.用频率为f 2的单色光照射时,出现明条纹.
C.用频率为f 1的单色光照射时,出现暗条纹.
D.用频率为f 2的单色光照射时,出现暗条纹.
( )2. 用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条
纹间的距离为Δx 。
下列说法中正确的有:
A .如果增大单缝到双缝间的距离,Δx 将增大
B .如果增大双缝之间的距离,Δx 将增大
C .如果增大双缝到光屏之间的距离,Δx 将增大
D .如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,Δx 将增大
( )3.在光的双缝干涉实验中,如果只改变一个条件,以下说法中正确的是:
A.使双缝间距变小,则条纹间距变宽 B.使屏与双缝距离变小,则条纹间距变宽
C.将入射光由绿光改为红光,则条纹间距变宽(红光波长长)
D.将入射光由绿光改为紫光,则条纹间距变宽
4. 如图6,在双缝干涉实验中,已知SS 1=SS 2,且S 1、S 2到光屏上P 点的S S 1
S 2 绿光
路程差△s=1.5×10-6m,当S为λ=0.6μm的单色光源时,在P点处将形成条纹;当S为λ=0.5μm的单色光源时,在P点处将形成条纹。
(填“明”或“暗”)
马鸣风萧萧。