2019_2020学年高中物理第十三章光第3节光的干涉课件新人教版选修3_4

要点一 对双缝干涉实验原理的理解 [探究导入] 如图为双缝干涉的示意图，单缝发出的单色光投射到相距很近的两条狭 缝S1和S2上，狭缝就成了两个波源，发出的光向右传播，在后面的屏上观察光的干涉 情况．在屏幕上观察到什么现象？两条狭缝起什么作用？
提示：屏幕上出现明暗相间的条纹．光线照到两狭缝上，两狭缝成为振动情况完全相 同的光源．
二、决定条纹间距的条件
1．如图所示，设屏上的一点P到双缝的距离分别为r1和r2，路程差 Δr＝r2－r1. (1)若满足路程差为波长的整数倍，即Δr＝___k_λ____(其中k＝
0,1,2,3，…)，则出现亮条纹．
(2)若满足路程差为半波长的奇数倍，即Δr＝
2k＋1 2
λ(其中k＝
0,1,2,3，…)，则出现暗条纹．
(2)单缝的作用：获得一个线光源，使光源有唯一的__频__率____和振动情况．也可用激光 直接照射双缝． (3)双缝的作用：将一束光分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光． 3．光产生干涉的条件：两束光的___频__率___相同、相位差恒定、振动方向相同．杨氏 双缝干涉实验是靠“一分为二”的方法获得两个相干光源的． 4．干涉图样 (1)若用单色光作光源，干涉条纹是___等__间__距_____的__明__暗__相__间____的条纹． (2)若用白光作光源，干涉条纹是__彩__色____条纹，且中央条纹是白色的． 5．证明了光是一种___波_____．
答案：D
2．(多选)用红光做光的双缝干涉实验，如果将其中一缝改用蓝光，下列说法正确的是 () A．在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹 B．只有相干光源发出的光才能在叠加时产生干涉现象，此时不产生干涉现象 C．频率不同的两列光也能发生干涉现象，此时出现彩色条纹 D．尽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涉现 象
(1)双缝干涉的条件是必须有相干光源，且双缝间的间距必须很小． (2)光源不同部位发出的光不一定具有相同的频率和恒定的相位差，所以一般情况很难 观察到光的干涉现象，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． (3)在单色光的干涉条纹中，两相邻明纹或暗纹间的距离是相等的，不同色光的条纹间 距不相等．
1．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
解析：本题考查相干光的条件．题中两光源发出的光都是白光，频率不确定，选项A 错误．光的强度对光是否产生干涉没有影响，选项B错误．光速在真空中是确定的， 且它对光的干涉也没影响，选项C错误．题中的是两个独立光源，根据物体的发光机 理(原子跃迁)，二者产生的不是相干光，选项D正确．
第3节 光的干涉
学习目标
素养提炼
1.知道光的干涉现象和产生干涉现象的 条件，知道光是一种波． 2.理解明暗条纹的成因及出现明暗条纹 的条件.
物理观念：光的干涉现象 科学思维：产生干涉现象的条件
01 课前 自主梳理 02 课堂 合作探究 03随堂 演练达标 04课后 达标检测
一、杨氏干涉实验 1．1801年，英国物理学家___托__马__斯__·杨___成功地观察到了光的干涉现象，人们开始认识 到光具有__波__动__性______． 2．杨氏双缝干涉实验 (1)双缝干涉的装置示意图 实验装置如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏．
1．干涉条件：两列光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同．能发生干涉的两列 波称为相干波，两个光源称为相干光源，相干光源可用同一束光分成两列来获得． 2．托马斯·杨的双缝干涉实验 (1)双缝干涉的装置示意图(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，如果用激光直接照射双缝，可省 去单缝屏．杨氏那时没有激光，因此他用强光照射一条狭缝，通过这条狭缝的光再通 过双缝产生相干光． (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．
2．双缝干涉实验中，屏幕上相邻亮条纹和相邻暗条纹是等间距的，这个间距与光的 波长、屏幕到双缝的距离和双缝的间距有关．波长越长，屏幕到双缝的距离越大，双 缝的间距越小，干涉条纹的间距越宽． [判断正误] (1)屏上某处到两缝的间距相等，此处为中央亮条纹．( √ ) (2)屏上某处到两缝的间距相差半个波长，此处为暗条纹．( √ ) (3)中央亮条纹处到两缝的路程差为零，因此不管光的波长为多大，此处总为亮条 纹．( √ ) (4)当双缝间距一定时，屏幕上的条纹宽度与光的颜色没有关系．( × )
[解析] 两束光能发生干涉的条件之一是频率相等．利用双缝将一束光分成能够发生 干涉的两束光，在屏上形成干涉条纹，但分别用红色滤光片和绿色滤光片挡住两条缝 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，但屏上仍 会有光亮，故选C.注意
[判断正误] (1)两只相同的手电筒射出的光在同一区域叠加后，看不到干涉图样的原因是干涉图样 太细小看不清楚．( × ) (2)双缝干涉实验中，双缝的作用是产生两束相干光. ( √ ) (3)只要两列光波的频率相同，在同一区域叠加时就会产生干涉现象．( × ) (4)用单色光做双缝干涉实验时在屏幕上出现明暗相间的条纹．( √ ) (5)双缝干涉现象说明光具有波的特性．( √ )
[典例1] 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到彩色干涉条纹．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．有除红色、绿色外的其他颜色的双缝干涉条纹 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