推荐K12学习高中物理第5章光的干涉衍射偏振第1节光的干涉教案鲁科版选修3_4
高中物理第五章光的波动性第1节光的干涉教学案教科版选修3
第1节 光_的_干_涉对应学生用书P61[自读教材·抓基础] 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。
(如图5－1－1所示)图5－1－11．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，它们的振动情况总是相同的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加。
2．实验现象在屏上得到明暗相间的条纹。
3．实验结论 实验证明光是一种波。
1.用单色光做双缝干涉实验时，屏上出现明暗相间的条纹，用白光做双缝干涉实验时，屏上出现彩色条纹。
2．屏上某点到双缝的距离之差Δr ＝±k λ时，该点为明条纹，屏上某点到双缝的距离之差Δr ＝±(2k －1)λ2时，该点为暗条纹。
3．干涉图样中，相邻两明条纹或暗条纹的间距相同。
4．薄膜干涉是膜的前后两表面的反射光的干涉，观察薄膜干涉时，观察者应与光源在薄膜的同侧。
[跟随名师·解疑难]1．双缝干涉实验的装置示意图实验装置如图5－1－2所示，有光源、单缝、双缝和光屏。
图5－1－22．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．双缝屏的作用红色平行光照射到双缝S 1、S 2上，这样一束光被分成两束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总是同相；暗条纹处总是振动反相。
具体产生亮、暗条纹的条件为：(1)亮条纹的条件：屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍。
即：|PS 1－PS 2|＝k λ＝2k ·λ2(k ＝0,1,2,3……) k ＝0时，PS 1＝PS 2，此时P 点位于屏上的O 处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹。
鲁科版-选修3-4-第5章 光的干涉 衍射 偏振-第1节 光的干涉 微课
牛顿环牛顿在光学中的一项重要发现就是"牛顿环"。
这是他在进一步考察胡克研究的肥皂泡薄膜的色彩问题时提出来的。
牛顿环实验是这样的：取来两块玻璃体，一块是１４英尺望远镜用的平凸镜，另一块是５０英尺左右望远镜用的大型双凸透镜。
在双凸透镜上放上平凸镜，使其平面向下，当把玻璃体互相压紧时，就会在围绕着接触点的周围出现各种颜色，形成色环。
于是这些颜色又在圆环中心相继消失。
在压紧玻璃体时，在别的颜色中心最后现出的颜色，初次出现时看起来像是一个从周边到中心几乎均匀的色环，再压紧玻璃体时，这色环会逐渐变宽，直到新的颜色在其中心现出。
如此继续下去，第三、第四、第五种以及跟着的别种颜色不断在中心现出，并成为包在最内层颜色外面的一组色环，最后一种颜色是黑点。
反之，如果抬起上面的玻璃体，使其离开下面的透镜，色环的直径就会偏小，其周边宽度则增大，直到其颜色陆续到达中心，后来它们的宽度变得相当大，就比以前更容易认出和训别它们的颜色了。
牛顿测量了六个环的半径（在其最亮的部分测量），发现这样一个规律：亮环半径的平方值是一个由奇数所构成的算术级数，即１、３、５、７、９、１１，而暗环半径的平方值是由偶数构成的算术级数，即２、４、６、８、１０、１２。
例凸透镜与平板玻璃在接触点附近的横断面，水平轴画出了用整数平方根标的距离：√１＝１√２＝１.41,√3=,√4=2,√5=等等。
在这些距离处，牛顿观察到交替出现的光的极大值和极小值。
从图中看到，两玻璃之间的垂直距离是按简单的算术级数，１、２、３、４、５、６……增大的。
这样，知道了凸透镜的半径后，就很容易算出暗环和亮环处的空气层厚度，牛顿当时测量的情况是这样的：用垂直入射的光线得到的第一个暗环的最暗部分的空气层厚度为１/189000英寸，将这个厚度的一半乘以级数１、３、５、７、９、１１，就可以给出所有亮环的最亮部分的空气层厚度，即为１/178000,3/178000,5/178000,7/178000……它们的算术平均值2/178000,4/178000,6/178000……等则是暗环最暗部分的空气层厚度。
2020-2021学年高中物理 第五章 光的波动性 1 光的干涉教案2 教科版选修3-4
光的干涉教学目标1．通过实验观察认识光的干涉现象，知道从光的干涉现象说明光是一种波。
2．掌握光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。
3、初步认识薄膜干涉及其应用。
教学过程：从生活中彩虹、海市蜃楼等奇妙的光学现象来探究光的本性引入：人类对光的本性的认识过程A．牛顿的微粒说（17世纪）：光是的物质微粒（弹性小球），在均匀介质中以一定的速度传播；①能解释：光的直线传播、光的反射、光的折射；②不能解释：光能同时发生反射和折射、光的独立传播；B．惠更斯（荷兰，跟牛顿同一时代）：光是某种振动，以波的形式向周围传播；①能解释：光的反射和折射、光的独立传播；②不能解释：光的直线传播、光电效应；C．托马斯•杨（英）、菲涅耳（法）：光的干涉和衍射现象，进一步证实了光的波动性（复习波的相关知识）；D．麦克斯韦预言电磁波的存在，并提出光是一种电磁波；但仍不能解释随后观察到的光电效应现象；E．爱因斯坦：光子说（光子有别于微粒）现在人们公认：光具有波粒二象性要说明光是一种波，从实验引入一 双缝干涉（阅读课本P78）1.了解杨氏实验装置以及作用和观察到的实验现象2、为什么会出现这样的图样？怎样用波动理论进行解释。
小结：1、产生光的干涉现象的条件： 频率相同2、用波动理论解释光的干涉现象： 亮纹：22λn S =∆ ⋯⋯=2,1,0n暗纹：2)12(λ+=∆n s ⋯⋯=2,1,0n3、干涉条纹的特点： 明暗相间等间距条纹 例1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（ C ）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D ．屏上无任何光亮 二 . 条纹间距与波长的关系同一实验中，任意两个相邻的亮纹间的距离是_相等____的。
2017-2018学年高中物理第5章光的干涉衍射偏振第1节光的干涉教学案鲁科版选修3-4
第1节 光的干涉1．杨氏双缝干涉实验证明光是一种波。
2．要使两列光波相遇时产生干涉现象，两光源必须具有相同的频率和振动方向。
3．在双缝干涉实验中，相邻两条亮纹或暗纹间的距离Δy ＝l d λ，可利用λ＝d l Δy 测定光的波长。
4．由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象叫薄膜干涉。
对应学生用书P47光的干涉及其产生条件1．实验现象在屏上出现明暗相间的条纹。
相邻两条亮纹或暗纹间的距离Δy ＝l dλ，式中的d 表示两缝间距，l 表示两缝到光屏的距离，λ为光波的波长。
2．实验结论证明光是一种波。
3．光的相干条件相同的频率和振动方向。
[跟随名师·解疑难]1．杨氏双缝干涉实验原理透析(1)双缝干涉的装置示意图：实验装置如图511所示，有光源、单缝、双缝和光屏。
图511(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，如果用激光直接照射双缝，可省去单缝，杨氏那时没有激光，因此他用强光照亮一条狭缝，通过这条狭缝的光再通过双缝发生干涉。
(3)双缝的作用：平行光照射到单缝S 上，又照到双缝S 1、S 2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．光屏上某处出现亮、暗条纹的条件频率相同的两列波在同一点引起的振动发生叠加，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，总是同时过最高点、最低点、平衡位置；暗条纹处振动步调总相反，具体产生亮、暗条纹的条件为：(1)亮条纹的条件：光屏上某点P 到两缝S 1和S 2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍。
即|PS 1－PS 2|＝kλ＝2k ·λ2(k ＝0,1,2,3，…) (2)暗条纹的条件：光屏上某点P 到两缝S 1和S 2的路程差正好是半波长的奇数倍。
即|PS 1－PS 2|＝(2k ＋1)λ2(k ＝0,1,2,3，…) 3．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。
2024-2025学年高中物理第五章光的波动性3光的衍射与偏振教案1教科版选修3-4
（2）视频：播放相关实验操作视频，帮助学生掌握实验步骤和技巧。
（3）在线工具：利用物理学科网站、在线实验模拟等资源，拓展学生的知识面，提高学习效果。
（4）实物模型：展示光纤、液晶等实物模型，让学生直观地了解光的衍射与偏振现象。
七、典型例题讲解
例题1：单缝衍射
问题：一束单色光通过一条狭缝，已知光的波长为λ，狭缝宽度为d，求衍射图样中央亮条纹的宽度。
解答：根据夫琅禾费衍射公式，中央亮条纹的宽度Δθ可表示为：
Δθ ≈ λ/d
其中，θ为衍射角，对于中央亮条纹，sinθ ≈ tanθ ≈ Δy/L，L为屏幕距离狭缝的距离，Δy为中央亮条纹的宽度。
其次，在基础知识讲解环节，我发现部分学生对光的衍射与偏振的原理理解不够深入。这可能是因为我讲解时没有充分运用图表、示意图等辅助工具，或者讲解的节奏过快，没有给学生足够的思考时间。为了解决这个问题，我计划在未来的教学中，更加注重使用图表和示意图来帮助学生理解，并在讲解过程中适时停顿，让学生有时间消化和理解。
五、教学过程设计
1. 导入新课（5分钟）
目标：引起学生对光的衍射与偏振现象的兴趣，激发其探索欲望。
过程：
开场提问：“你们知道光的衍射与偏振是什么吗？它们在日常生活中有哪些应用？”
展示一些关于光的衍射与偏振现象的图片和视频片段，让学生初步感受光的波动性的魅力。
简短介绍光的衍射与偏振的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
其中，λ为光波波长，D为光波导直径。
注意：衍射限制角度θ决定了光波导的数值孔径（NA），数值孔径越大，光波导对光束的聚焦能力越强。
八、课堂小结，当堂检测
高中物理第5章光的干涉衍射和偏振第3节光的衍射鲁科版选择性必修第一册
B.缝的宽度d越小,衍射现象越明显
C.缝的宽度d越小,光的传播路线越接近直线
D.入射光的波长越短,衍射现象越明显
解析 单缝宽度越小,衍射条纹的亮度越小,选项A错误;入射光的波长越长,
单缝宽度越小,衍射现象越明显,选项B正确,选项C、D错误。
规律方法 对衍射现象的理解
如图甲所示,当挡板AB上的圆孔较大时,光屏上出现图乙所示的情形,无明
显的衍射现象发生;当挡板AB上的圆孔很小时,光屏上出现图丙所示的衍
射图样,出现明暗相间的圆环。
甲
(2)圆孔衍射的图样特征
①单色光的圆孔衍射图样:中央亮圆的亮度大,外面是明暗相间的不等距的
圆环。越向外,圆(亮)环亮度越低。
②白光的圆孔衍射图样:中央亮圆为白色,周围是彩色圆环。
同结果。
(2)光栅衍射的亮条纹的宽度比单缝衍射时 窄 得多。
3.应用
(1)科学实验和技术应用中的重要光学器件。
(2)制作光谱仪中的分光器:复色光经过光栅后会彼此分开。
易错辨析判一判
1.衍射和干涉条纹都是明暗相间的,所以二者是一样的。( × )
2.所有光都能发生衍射现象。( √ )
3.日常生活中很难看到光的衍射现象是因为一般物体的线度都比光的波
纹变宽,则金属丝变细。故A、D正确,B、C错误。
1 2 3 4
哪幅为双缝干涉图样,哪幅为单缝衍射图样?
要点提示 a为双缝干涉图样;b、d为单缝衍射图样。
知识归纳
单缝衍射与双缝干涉的比较
比较项
单缝衍射
不
产生条件 只要狭缝足够小,任何光都能发生
双缝干涉
频率相同的两列光波相
遇叠加
同 条纹宽度 条纹宽度不等,中央最宽
高中物理第5章光的干涉衍射偏振第1节光的干涉托马斯杨素材鲁科版选修3-4(new)
托马斯·杨——人物简介托马斯·杨,英国医生兼物理学家,光的波动说的奠基人之一.1773年6月13日托马斯·杨生于英国萨默塞特郡的米菲尔顿一个富裕的贵格会教徒的家庭，是十个孩子中的老大。
从小就有神童之称，兴趣十分广泛,两岁就学会了看书，十四岁时用拉丁文写过一篇自传，就在当时他已掌握了多种语言。
在杨成年后，他对职业的选择受到了他叔父的影响,他的叔父是一位卓越的医生，杨在家庭同意下转到了医学方面.在十九岁时，他进入伦敦的圣巴塞罗缪医学院学医，21岁时,即以他的第一篇关于眼睛的调节机理的医学论文成为英国皇家学会会员。
为了进一步深造，他到爱丁堡和剑桥继续学习，后来又到德国哥廷根去留学继续研究医学。
在那里，他受到一些德国自然哲学家的影响,开始怀疑起光的微粒说。
1797年回到英国，进入剑桥的伊曼纽尔学院继续攻读医学，1799年杨在剑桥大学完成了学习。
那时，他的叔父已经去世，去世时留给他一笔巨大遗产，包括房屋、书籍、艺术品和一万英镑现款。
这笔巨大遗产使他在经济上完全独立，帮助他度过了一生。
1801年托马斯·杨进行了著名的杨氏干涉实验，为光的波动说的复兴奠定了基础。
1803年，杨已是知名的物理学家了，被聘为伦敦皇家学院自然哲学教授。
1802年他被选为皇家学会的外事秘书,他担任这个职务一直到他去世。
1818年他被任命为《航海天文历》的主持人，做了不少工作以改进实用天文学和航海援助工作。
1829年5月10日托马斯·杨在伦敦逝世。
终年五十六岁。
尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。
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鲁科版(2019)高中物理 选择性必修第一册 第5章 第1节 光的干涉学案(含练习)
Δr＝|PS1－PS2|＝kλ＝2k· (k＝0，1，2，3，…)
(2)暗条纹产生的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍。即：
Δr＝|PS1－PS2|＝(2k＋1)· (k＝0，1，2，3，…)
光的干涉条件与机械波相同，必须具有相同的频率与振动方向。
干涉是波特有的性质，光能干涉说明光是一种波。
知识点二 光的双缝干涉和薄膜干涉
[观图助学]
相干光通过双缝后，在屏上形成明暗相间的条纹，猜想相邻两亮条纹之间的距离与光波的波长之间有什么关系？
1.光的双缝干涉公式
相邻两条亮条纹或暗条纹间距：Δy＝ λ。
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。
(1)两条狭缝起什么作用？
(2)在屏上形成的光的干涉图样有什么特点？
答案(1)光线照到两狭缝上，两狭缝成为振动情况完全相同的光源。
(2)在屏上形成明暗相间、等间距的干涉条纹。
5.干涉图样的特点
(1)单色光的干涉图样特点：中央为亮条纹，两边是明、暗相间的条纹，且相邻亮条纹与亮条纹中心间、相邻暗条纹与暗条纹中心间的距离相等。
(2)白光的干涉图样：若用白光做实验，则中央亮条纹为白色，两侧出现彩色条纹，彩色条纹显示不同颜色光的干涉条纹间距是不同的。
[试题案例]
[例1]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，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则()
鲁科版-选修3-4-第5章 光的干涉 衍射 偏振-第1节 光的干涉 全国公开课一等奖
《光的双缝干涉》说课稿南安一中物理组：卓美源一、教材分析：（说教材）1.在教材中的地位、作用：2.光的双缝干涉是高中《物理》第三册第二十章光的波动性第一节的内容，是本章的重点。
是说明光的波动性的一个重要依据，同时也是高考的一个重点。
特别在这节内容中渗透了巧妙获得相干光源的重要思想“使两束光同出一源”。
所以对光的双缝干涉的研究，不仅是对光的本性的初步认识，更重要的是能力的培养和提高。
3.教学目标：4.根据教学大纲的要求和编写教材的意图及本节特点，本课时抓住了以下目标：★知识目标：A、认识光的干涉现象及产生光的干涉的条件．B、理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征．★能力目标：A、通过观察实验，培养学生对物理现象的观察，表述、概括能力．B、通过“杨氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物的巧妙思维方法．5.教学重、难点：★波的干涉条件及相干光源的获得。
★如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”．★观察难点：如何让全班学生都能观察到实验现象？二、教学方法和手段（说教法）1、目标导法：发挥教学目标的导学功能，激发学生主动学习、探索、发现。
2、实验促法：通过演示实验、观察实验现象，引入光的双缝干涉，并用波动理论进一步研究其规律。
3、情境激学：用实验引出问题，创设问题情境，引发学习兴趣，调动学生学习动力，促使学生主动学习。
把实验现象展示到大屏幕上，解决了本课的观察难点。
4、摸拟教学：结合多媒体所具有的微观放大和动态摸拟的特点，运用多媒体课件配合讲解，力求让学生对怎样用波动理论研究光的双缝干涉有一个形象、鲜明和深刻的认识。
本课还把演示实验、课件、动画、视频、图片等多种媒体和课程紧密结合，突出重点，化解难点。
三、学习方法指导：（说学法）1.学生现状分析：2.学生只对光有一些了解，但光是什么？光是怎样产生的？学生还不知道，2、指导学法：★引导学生观察并描述演示实验现象，帮其确立双缝干涉图样的特点，★引导学生体验巧妙获得相干光源的重要思想“使两束光同出一源”★安排时间，通过讨论，诱导学生自己猜想，推理，验证，启发学生运用新掌握的知识，体验知识的形成过程和发现的乐趣。
精品-2018_2019学年高中物理第5章光的干涉衍射偏振第1讲光的干涉学案鲁科版选修3_4
第1讲 光的干涉[目标定位] 1.知道光的干涉现象，知道光是一种波.2.理解相干光源和产生干涉现象的条件.3.理解明暗条纹的成因及出现明暗条纹的条件.4.了解双缝干涉测量光的波长的实验原理，能够利用双缝干涉实验测量单色光的波长.5.理解薄膜干涉的成因，知道薄膜干涉的现象和应用．一、光的干涉及其产生条件1．要使两列光波相遇时产生干涉现象，两光源必须具有相同的频率和振动方向．2．出现明、暗条纹的条件 如果两列光波到达某点时，路程差为波长的整数倍，那么，这两束光波互相加强，在那里就出亮条纹；如果两列光波到达某点时，路程差为半波长的奇数倍，就出现暗条纹．3．条纹间距：双缝干涉实验中，相邻两条亮纹或暗纹间的距离：Δy ＝l dλ 二、科学探究——测定光的波长原理：在双缝干涉实验中，测出光屏上亮(暗)条纹的宽度，利用公式λ＝d lΔy 求出光波的波长．想一想 实验中为什么不直接测出相邻两条亮条纹间的距离Δy ，而要测出n 个亮条纹间的距离，再求平均值？答案 由于光的波长很小，实验中条纹宽度很小，直接测出一条条纹的宽度不准确或较难实现，只能先测出n 个条纹间距，再求相邻亮条纹间的距离，这样既便于测量，又可以减小误差．三、薄膜干涉及其应用1．薄膜干涉：由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象．2．成因竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用，下面厚，上面薄，因此在膜上不同的位置，来自前后两个面的反射光所走的路程不同．这两列波在一些地方叠加后相互加强，出现亮条纹；在另一些位置，叠加后相互削弱，出现暗条纹．3．常见的薄膜干涉现象(1)白光照射肥皂液膜出现彩色条纹；(2)蚌壳内表面透明薄膜上呈现各种色彩；(3)有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带；(4)有透明薄膜保护层的激光唱片呈现彩色．4．应用：检查平面的平整程度．想一想热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜，都会看到彩色的条纹，这些彩色条纹是如何形成的呢？答案由薄膜干涉造成的．白光照射在油膜表面，被薄膜前、后表面反射的两列反射波叠加，形成干涉条纹．由于白光中的各色光波长不同，干涉后的条纹间距不同，薄膜上就会出现彩色花纹．一、杨氏双缝干涉实验1．双缝干涉的装置示意图图1实验装置如图1所示，有光源、单缝、双缝和光屏．(1)单缝的作用：获得一束线光源，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．(2)双缝的作用：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．产生干涉的条件两列光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同．本实验中是靠“一分为二”的方法获得两个相干光源的．3．干涉图样(1)若用单色光作光源，则干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹．(2)若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中间条纹是白色的．4．实验结论光是一种波．例1 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)，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．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮解析两列光波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叠加的两束光，在光屏上形成干涉条纹，但分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹，但仍有光亮，故C对．答案 C借题发挥明确两列光波发生干涉的条件，知道不同色光的频率不同，是对此类问题做出正确判断的关键，该知识点必须记住.二、屏上某处出现亮、暗条纹的条件1．亮条纹的条件：屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍．即：|PS 1－PS 2|＝k λ＝2k ·λ2(k ＝0,1,2,3，…) k ＝0时，PS 1＝PS 2，此时P 点位于屏上的O 处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹．k 为亮条纹的级次．2．暗条纹的条件：屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是半波长的奇数倍．即：|PS 1－PS 2|＝(2k －1)·λ2(k ＝1,2,3，…) k 为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开．例2图2如图2所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600nm 的橙色光源照射单缝S ，在光屏中央P 处观察到亮条纹，在位于P 点上方的P 1点出现第一条亮条纹中心(即P 1到S 1、S 2的光程差为一个波长)，现换用波长为400nm 的紫光源照射单缝，则( )A ．P 和P 1仍为亮点B ．P 为亮点，P 1为暗点C ．P 为暗点，P 1为亮点D ．P 、P 1均为暗点解析 从单缝S 射出的光波被S 1、S 2两缝分成两束相干光，由题意知屏中央P 点到S 1、S 2距离相等，即分别由S 1、S 2射出的光到P 点的路程差为零，因此是亮条纹中心，因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P 点都是中央亮条纹中心．而分别由S 1、S 2射出的光到P 1点的路程差刚好是橙光的一个波长，即|P 1S 1－P 1S 2|＝600nm ＝λ橙，则两列光波到达P 1点振动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹．当换用波长为400nm 的紫光时，|P 1S 1－P 1S 2|＝600nm ＝32λ紫，则两列光波到达P 1点时振动情况完全相反，即分别由S 1、S 2射出的光到达P 1点时相互削弱，因此，在P 1点出现暗条纹．综上所述，选项B 正确．答案 B借题发挥 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，要记住光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，还要注意这一结论成立的条件是：两个光源情况完全相同．三、用双缝干涉测光的波长1．实验原理(1)光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹．(2)若双缝到屏的距离用l 表示，双缝间的距离用d 表示，相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离用Δy 表示，则入射光的波长为λ＝d Δy l.实验中d 是已知的，测出l 、Δy 即可测出光的波长λ.2．实验步骤(1)按如图3所示安装仪器．图3(2)将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮光筒的中心轴线上．(3)使光源发光，让通过后的条形光斑恰好落在双缝上，通过遮光筒上的测量头，仔细调节目镜，观察白光的干涉条纹(彩色条纹)．(4)加装滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(或暗条纹)的中心，记下手轮的读数，然后继续转动使分划板移动，直到分划板的中心刻线对齐另一条亮条纹(或暗条纹)中心，记下此时手轮读数和移过分划板中心刻度线的条纹数n .(5)将两次手轮的读数相减，求出n 个亮条纹(或暗条纹)间的距离a ，利用公式Δy ＝a n －1，算出条纹间距，然后利用公式λ＝d lΔy ，求出此单色光的波长λ(d 、l 在仪器中都已给出)． (6)换用另一滤光片，重复步骤(3)、(4)，并求出相应的波长．3．注意事项(1)单缝、双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的中心轴线上，双缝到单缝的距离应相等．(2)测双缝到屏的距离l 用毫米刻度尺测多次取平均值．(3)测条纹间距Δy 时，采用累积法，即用测量头测出n 条亮条纹(或暗条纹)间的距离a ，求出相邻的两条亮条纹(或暗条纹)间的距离Δy ＝a n －1. 例3 现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光光源C 、单缝D 和透红光的滤光片E 等光学元件，要把它们放在图4所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．(1)将白光光源C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C 、________、A .图4(2)本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时还应注意______________________________________________________________________________________________________________________.(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图5甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数________mm ，求得相邻亮纹的间距Δy 为________mm.图5(4)已知双缝间距d 为2.0×10－4m ，测得双缝到屏的距离l 为0.700m ，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为________nm.解析 (1)滤光片E 是从白光中选出单色红光，单缝屏是获取线光源，双缝屏是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏上．所以排列顺序为：C 、E 、D 、B 、A .(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上．(3)螺旋测微器的读数应该：先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，图乙读数为13.870mm ，图甲读数为2.320mm ，所以相邻条纹间距Δy ＝13.870－2.3205mm ＝2.310mm. (4)由条纹间距离公式Δy ＝l d λ得：λ＝d Δy l，代入数值得：λ＝6.6×10－7m ＝6.6×102nm. 答案 (1)E 、D 、B(2)放置单缝、双缝时，必须使缝平行(3)13.870 2.310 (4)d Δy l6.6×102 四、对薄膜干涉的理解1．现象：光照到薄膜上，从膜的前表面和后表面反射回来的光再次相遇而产生的干涉现象．两反射光的光程差等于膜厚度的2倍．2．图样：以光照射肥皂泡为例，如果是单色光照射肥皂泡，肥皂泡上就会出现明暗相间的条纹；如果是白光照射肥皂泡，液膜上就会出现彩色条纹，且每一条纹呈水平分布．3．应用：用干涉法检查平面的平整程度；光学镜头上的增透膜．例4 如图6所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂薄膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图样应是图中的( )图6解析铁丝圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平线上厚度基本一致，如果某一厚度处前后表面反射的同一列光波叠加得到加强，那么这一水平线上同一厚度处光波会加强，所以干涉条纹应是水平的．答案 D借题发挥在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一亮条纹或同一暗条纹应出现在厚度相同的地方，因此又叫等厚干涉，由于光波波长极短，因此做薄膜干涉所用的介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹．杨氏双缝干涉实验1．用两个红灯泡照射白墙，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．晃动的条纹解析两灯泡不是相干光源故现象为C.答案 C明、暗条纹的判断2．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝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．用单色光f1和f2分别照射时，均出现明条纹B ．用单色光f 1和f 2分别照射时，均出现暗条纹C ．用单色光f 1照射时出现明条纹，单色光f 2照射时出现暗条纹D ．用单色光f 1照射时出现暗条纹，单色光f 2照射时出现明条纹解析 单色光f 1的波长：λ1＝c f1＝3×1085.0×1014m ＝0.6×10－6m ＝0.6μm. 单色光f 2的波长：λ2＝c f2＝3×1087.5×1014m ＝0.4×10－6m ＝0.4μm. 因P 点到双缝的距离之差Δx ＝0.6μm ＝λ1，所以用单色光f 1照射时P 处出现亮纹．Δx ＝0.6μm ＝32λ2， 所以用单色光f 2照射时P 处出现暗纹，故选项C 正确．答案 C用双缝干涉测光的波长3．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若已知双缝间的距离d .(1)若测定绿光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．(2)已知双缝到光屏之间的距离l ＝500mm ，双缝之间的距离d ＝0.50mm ，单缝到双缝之间的距离s ＝100mm ，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准第A 条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准第B 条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图7所示．则入射光的波长λ＝________m(结果保留两位有效数字)．图7(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________．A ．改用波长较长的光(如红光)作为入射光B ．增大双缝到屏的距离C ．增大双缝到单缝的距离D ．增大双缝间距解析 (1)由于要测量绿光的波长，因此应用绿色滤光片．由Δy ＝l dλ可知要想测λ必须测定双缝到屏的距离l 和条纹间距Δy .(2)游标卡尺读数精确度为0.1mm ，A 位置主尺读数为11mm ，游标尺读数为1，读数为y 1＝11mm＋1×0.1mm＝11.1mm ，同理B 位置读数为y 2＝15.6mm ，则条纹间距Δy ＝y2－y17＝0.64mm.利用λ＝d lΔy ＝6.4×10－7m. (3)由Δy ＝l dλ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故选项A 、B 正确．答案 (1)绿 双缝到屏的距离 相邻条纹间距(2)6.4×10－7 (3)AB对薄膜干涉的理解4．关于薄膜干涉，下列说法中正确的是( )A．只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象B．只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象C．厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹D．观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧解析当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件，就会出现明条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹．这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现；当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象，如果是单色光照射，若满足振动加强的条件，整个薄膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的；如果是复色光照射，某些颜色的光因干涉而减弱，另一些颜色的光会因干涉而加强，减弱的光透过薄膜，加强的光被反射回来，这时会看到薄膜的颜色呈某种单色光的颜色，但不形成干涉条纹，故D对．答案 D(时间：60分钟)题组一双缝干涉现象及干涉图样1．下列关于双缝干涉实验的说法中，正确的是( )A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C．光屏上相距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D．照射单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹宽度越宽解析单缝的作用是产生一束线光源，两个频率相同的光源称为相干光源，选项A错误；双缝的作用是产生两个频率相同、振动情况相同的相干光源，选项B正确；路程差等于半波长奇数倍处出现暗条纹，选项C错误；频率越高，波长越短，条纹宽度越窄，选项D错误．答案 B2．在杨氏双缝干涉实验中，如果( )A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大D．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹解析用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错；用红光作为光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，B对；λ变小，Δy变小，C错；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，D错．答案 B3．用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图1所示的干涉图样，其中图甲是a光照射形成的，图乙是b光照射形成的，则关于a、b两束单色光，下述说法中正确的是( )图1A．a光的频率比b光的大B．在水中a光传播的速度比b光的大C．水对a光的折射率比b光大D．b光的波长比a光的短解析从题图中可以看出，a光的条纹间距小，说明a光的波长小，频率大，选项D错误，A 正确；水对频率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传播速度大，即b光在水中的传播速度大，选项B错误．答案AC4．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是( )A ．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B ．各色光的速度不同，造成条纹的间距不同C ．各色光的强度不同，造成条纹的间距不同D ．各色光通过双缝到达一确定点的距离不同解析 各色光的频率不同，波长不同，在屏上得到的干涉条纹的宽度不同，各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹．答案 A5．在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm 的光，在距双缝1.00m 的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm ，则双缝的间距为( )A ．2.06×10－7mB ．2.06×10－4mC ．1.68×10－4mD ．1.68×10－3m解析 在双缝干涉实验中，相邻明条纹间距Δy 、双缝间距d 与双缝到屏的距离l 间的关系为Δy ＝l d λ，则双缝间距d ＝l λΔy ＝1.00×589×10－90.350×10－2m≈1.68×10－4m. 答案 C题组二 明、暗条纹的条件6．用单色光做双缝干涉实验时( )A ．屏到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现亮条纹B ．屏到双缝的路(光)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 ．屏上的亮条纹一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解析 在双缝干涉实验中，屏到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现亮条纹，则可能是两列光波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇的地方，A 选项正确，C 选项错误；屏到双缝的路(光)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(明条纹)，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．答案 AB7.图2如图2所示，用单色光做双缝干涉实验，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(其他条件不变)时，则同侧第二条暗条纹的位置( )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解析 由λ＝c f 知f 变小，λ变大．若出现第二条暗条纹，则P 到双缝的光(路)程差Δr ＝32λ，当λ变大时，Δr 也要变大，故第二条暗条纹的位置向上移，在P 点上方，B 正确． 答案 B8.图3如图3所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7m ，屏上P 点距双缝S 1和S 2的路程差为7.95×10－7m ，则在这里出现的应是________(选填“亮条纹”或“暗条纹”)，现改用波长为6.30×10－7m 的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)．解析 P 点距离两缝的距离之差是波长的1.5倍，是半波长的奇数倍，所以出现暗条纹．由于条纹间距Δy ＝λl d(d 为两条狭缝间的距离，l 为挡板与屏间距离)波长变长，条纹间距变宽．答案 暗条纹 变宽题组三 利用双缝干涉测光的波长9．某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于( )A ．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B ．没有安装滤光片C ．单缝与双缝不平行D ．光源发出的光束太强解析 安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功．当然还要使光源发出的光束不致太暗．综上所述，可知选项A 、C 正确． 答案 AC10．“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图4甲所示．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为l ，双缝间距为d .图4(1)如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数y 1.转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数y 2如图丙所示，则读数y 2＝________mm ；(2)已知双缝与屏的距离为l ，双缝间距为d .计算波长的公式λ＝________；(用题目中给出的字母表示)(3)对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取________________或________________的方法．答案 (1)1.700 (2)(y 2－y 1)d 3l(3)减小双缝间距离 增大双缝到屏的距离11．在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图5甲所示，转动手轮，使分划板向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图乙所示．已知双缝间距d ＝1.5mm ，双缝到屏的距离l ＝1.00m ，则被测光的波长为多少？图5解析 题图甲读数为1.130mm ，题图乙读数为1.760mm.相邻两条亮条纹的间距Δy ＝1.760－1.1303mm ＝0.210mm. 由Δy ＝l d λ得λ＝d Δy l ＝1.5×10－3×0.210×10－31.00m ＝3.15×10－7m. 答案 3.15×10－7m题组四 薄膜干涉12．下列现象中可以用薄膜干涉来解释的是( )A ．雨后的彩虹B．水面上的油膜在阳光照射下呈彩色C．阳光通过三棱镜形成彩色光带D．荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮解析雨后的彩虹是三棱镜的色散现象，选项A错误；阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的折射现象，选项C错误；水珠在阳光下晶莹透亮是全反射的结果，选项D错误；油膜在阳光照射下呈彩色是薄膜干涉的结果，选项B正确．答案 B13.图6把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气尖劈，让单色光从上方射入，如图6所示，这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是( )A．干涉条纹的产生是由于光在空气尖劈膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果B．干涉条纹中的暗条纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧解析根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气膜上下表面反射的两列光叠加而成的，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以A项正确，B项错误；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D项错误；根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C项正确．答案AC14．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线在薄膜中的波长，用λ0表示此红外线在真空中的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为( )A.14λ0B.14λC.12λD.12λ0 解析 要消除反射回来的红外线，即从薄膜前后表面反射回来的红外线发生干涉，相互抵消，出现暗条纹，即2d ＝λ2，解得：d ＝λ4，选项B 正确．答案 B。
鲁科版-选修3-4-第5章 光的干涉 衍射 偏振-第1节 光的干涉 精品获奖
《光的双缝干涉》教学反思南安一中物理组：卓美源一、对反映新课程理念的反思：①用课件复习机械波的知识，并用波动理论分析光的干涉现象，②用投影，把实验现象投影给同学看，解决观察难度，增强同学们的感性认识，直观，准确，有说服力。
③由演示实验引出问题，解决问题，遵循认识事物的规律。
④用猜想白光产生干涉的图样，并解释猜想原因，激发学生们的兴趣，这种方法可大大提高学生的积极主动性，用实验验证同学们的猜想，启发学生运用新掌握的知识，体验知识的形成过程和发现的乐趣,增大课堂学生的活动量。
⑤用认识事物的思想规律，来教育学生，从观察到描述，一直到总结规律，使学生有深刻的印象。
整合信息技术与课程，用图片、视频、动画、演示实验相结合，大大增加课堂容量；用讲授、提问、讨论、引导探究多种教学方法，提高教学效果。
二、对本课教学方法的反思：根据新课程理念的思想，本课我原本想用问题讨论法，增强学生的积极主动性，可是考虑到学生对光的知识储备太少，但此法可在复习课上使用，可提以下问题：①双缝干涉实验是怎样获得相干波源的？②明暗相间的条纹又是怎样形成的呢③刚才你提到在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，如果我假设其它条件不变，将像屏稍微向双缝屏移动或远离双缝屏移动，像屏上的条纹是不是就模糊不清了呢？④教材中说：“杨氏又发现用狭缝代替小孔可以得到同样清晰但明亮得多的干涉图样”这“明亮得多”的原因是什么？⑤在双缝干涉实验中，如果用红色滤光片遮住一个狭缝S1，再用绿滤光片遮住另一个狭缝S2，当用白光入射时，屏上是否会产生双缝干涉图样？⑥在双缝干涉实验中，如果遮闭其中一条缝，则在屏上出现的条纹有何变化？原来亮的地方会不会变暗？⑦双缝干涉的亮条纹或暗条纹是两列光波在光屏处叠加后加强或抵消而产生的，这是否违反了能量守恒定律？三、对教材处理及过程的反思：1、光的干涉是本章的重点之一．讲解前先引导学生回忆机械波的有关内容．实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键。
新教材高中物理第5章光的干涉衍射和偏振第3节光的衍射学案鲁科版选择性必修第一册
第3节光的衍射[核心素养·明目标]核心素养学习目标物理观念知道光的衍射现象，明确产生明显衍射现象的条件．科学思维掌握干预与衍射的区别，会区分衍射条纹和干预条纹．科学探究会用实验探究光的衍射规律，提高实验能力．科学态度与责任了解衍射对分辨本领的影响和衍射光栅，体会生活中光的衍射现象的应用．知识点一衍射现象1．光的衍射定义光绕过障碍物偏离直线传播的现象称为光的衍射．2．衍射现象分类(1)圆孔衍射(2)单缝衍射(3)边缘衍射(4)泊松亮斑3．光的明显衍射的条件只有当障碍物或孔的尺寸接近光的波长时，衍射才是明显的．光的衍射现象证明光是一种波．1：思考辨析(正确的打“√〞，错误的打“×〞)(1)衍射和干预条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的．(×)(2)所有光都能发生衍射现象．(√)(3)红光比紫光更容易发生明显衍射现象．(√)知识点二衍射对分辨本领的影响及衍射光栅1．一个光学仪器的分辨本领是指将彼此靠近的物体的像别离开来的能力．2．光学显微镜和望远镜等光学仪器，其透镜就相当于小圆孔，透镜直径越小，产生的衍射现象越明显，分辨本领就越低．3．衍射光栅(1)定义在两个螺杆上绷上许多平行的细金属线，或者在玻璃片上刻上许多均匀的细槽．因为它有类似栅栏的形状，所以被称为衍射光栅．衍射光栅可分为透射光栅和反射光栅．(2)光栅衍射的图样①在接收屏上得到的光栅衍射图样是单缝衍射和多缝干预的共同结果．②多缝干预的结果使光栅衍射的亮条纹的宽度比单缝衍射时窄得多．单缝衍射和双缝干预都是光波叠加的结果吗？提示：是光波叠加时加强或削弱的结果．2：思考辨析(正确的打“√〞，错误的打“×〞)(1)显微镜的镜头越小其分辨本领越低．(√)(2)多缝干预的结果使光栅衍射的宽度比单缝衍射时更宽．(×)(3)光栅的衍射图样是单缝衍射和多缝干预的共同结果．(√)考点1 光的衍射取3块不透光的板，在每块板的中间各开1个圆孔，3块板所开的圆孔大小不一．先用点光源照射圆孔最大的那块板，在屏上会出现一个明亮的圆形光斑图a；再换上圆孔中等的那块板，在屏上会出现图b；最后用圆孔最小(直径约为1 mm)的那块板，在屏上会出现图c．(1)屏上图b产生了什么现象？(2)比拟屏上图b和图c，说明了什么？提示：(1)衍射现象．(2)孔越小，衍射现象越明显．1．单缝衍射图样(1)中央条纹最亮，越向两边越暗；条纹间距不等，越靠外，条纹间距越小，中央条纹最宽，两边条纹宽度变窄．(2)缝变窄通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮条纹的亮度降低．(3)中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关，入射光波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大．(4)用白光做单缝衍射实验时，中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮．2．圆孔衍射图样(1)中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小，如下图．(2)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱．(3)用不同色光照射圆孔时，得到的衍射图样的大小和位置不同，波长越大，中央圆形亮斑的直径越大．(4)白光的圆孔衍射图样中，中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环．(5)只有圆孔足够小时才能得到明显的衍射图样．在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏上依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)．3．不透明的小圆板衍射图样(泊松亮斑)(1)中央是亮斑．(2)形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环．(3)周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小．【典例1】(多项选择)在观察光的衍射实验中，分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样，图中黑线为暗纹．那么障碍物应是( )甲乙A．甲图对应的障碍物应是小圆孔B．甲图对应的障碍物是小圆板C．乙图对应的障碍物应是小圆板D．乙图对应的障碍物是小圆孔AC[比拟两图，它们的背景明显不同，甲图的背景为黑色阴影，说明障碍物应是很大的不透明挡板，中间有透光并且带有衍射图样的花纹，说明挡板的中间有小圆孔；乙图的背景为白色，说明周围没有障碍物，中间有不透光圆形阴影，并且带有衍射图样的花纹，说明中间存在很小的不透明圆板，乙图正中央的小亮点是泊松亮斑．故A、C正确，B、D错误．]小圆板衍射与圆孔衍射的比拟(1)小圆板衍射与圆孔衍射均是明暗相间的圆形条纹，中心均有亮斑．(2)圆孔衍射图样中心亮斑较大，而泊松亮斑较小．(3)圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大，小圆板衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而减小．(4)圆孔衍射图样的外侧是黑暗的，而小圆板衍射图样的外侧是明亮的．[跟进训练]1．对于单缝衍射现象，以下说法正确的选项是( )A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显C．缝宽度d越小，光传播路线越接近直线D．入射光的波长越短，衍射现象越明显B[单缝衍射现象中，波长越长越容易衍射，中央亮纹越宽，所以d减小，相对波长变长，因此衍射现象越明显，B对．缝宽度d越小，越表达光子的随机性，衍射越明显，入射光的波长越长，衍射现象越明显，所以答案为B．]考点2 单缝衍射、双缝干预的比拟如图甲是光的干预图样，如图乙是光的衍射图样，在条纹宽度和条纹间距方面有什么不同？提示：甲图条纹宽度相等，乙图不等．甲图条纹间距等距，乙图不等．单缝衍射与双缝干预的比拟器形成的干预图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色局部表示亮纹)．那么在下面的四个图中从左往右排列，哪个图是黄光形成的条纹( )A B C DD[双缝干预的图样是明暗相间的干预条纹，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预仪器形成的干预图样；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，那么中央亮条纹较细，故B是紫光的衍射条纹，D是黄光的衍射条纹．应选D．]区分双缝干预条纹与单缝衍射条纹的方法(1)根据条纹的宽度区分：双缝干预的条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的，而单缝衍射的条纹，中央亮条纹最宽，而两侧的亮条纹逐渐变窄．(2)根据亮条纹的亮度区分：双缝干预条纹，从中央亮纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹的中央亮纹最亮，而两侧的亮纹逐渐变暗．[跟进训练]2．如下图的四幅明暗相间的条纹图样，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干预仪器形成的干预图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色局部表示亮纹)．那么下面的四幅图从左到右排列，亮条纹的颜色依次是( )A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫B[双缝干预条纹是等间距的条纹，单缝衍射条纹是中间最宽、两边越来越窄的条纹，因此1、3是干预条纹，2、4是衍射条纹．干预条纹中，光的波长越长，条纹越宽，因此1是红光，3是蓝光．同一单缝衍射条纹，波长越长，条纹越宽，因此2是紫光，4是黄光．] 1．对衍射现象的定性分析，不正确的选项是( )A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射现象完全否认了光的直线传播结论D[衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象，衍射条纹是波的叠加的结果，干预、衍射是一切波所具有的特性，所以选项A、B、C正确；光的直线传播只是近似的，只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下，光才被看作是沿直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，所以选项D错误．]2．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是( ) A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强D．衍射条纹的间距不变，只是亮度减弱A[由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大．将缝调宽，现象向相反方向变化，应选项A正确．]3．(新情境题，以“纤维细丝和激光〞为背景，考查光的衍射)(多项选择)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如下图，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同．观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，以下表达中正确的选项是( )A．这里应用的是光的衍射现象B．这里应用的是光的干预现象C．如果屏上条纹变宽，说明抽制的丝变粗D．如果屏上条纹变宽，说明抽制的丝变细AD[当障碍物的尺寸与波的波长相当或小于波的波长，会发生明显的衍射，该装置的原理是运用光的衍射现象，如果屏上条纹变宽，那么金属丝变细．故A、D对，B、C错．] 4．用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，以下几种情况中，在小孔后面的光屏上各看到什么现象？(1)小孔的直径为1 cm；(2)小孔的直径为1 mm；(3)小孔的直径为0.5 μm．[解析]小孔的直径大小决定屏上的现象．当孔的直径较大，比光的波长大得多时，光的衍射极不明显，光沿直线传播；当孔的直径很小，与光波的波长相近时，光的衍射现象明显．(1)当圆孔的直径为1 cm时，在光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑．这是光沿直线传播的结果．(2)当圆孔的直径为1 mm时，在光屏上能看到单色光源倒立的像，这是小孔成像，也是光沿直线传播的结果．(3)当圆孔的直径为0.5 μm时，在光屏上能看到衍射条纹，这是由于小孔尺寸与光波的波长差不多，光发生明显衍射的结果．[答案](1)在光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑(2)在光屏上能看到单色光源倒立的像(3)在光屏上能看到衍射条纹回归本节知识，自我完成以下问题：1．试写出光的明显衍射的条件．提示：当障碍物或孔的尺寸接近光的波长时，衍射才明显．2．衍射光栅的衍射图样有什么特点？提示：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．3．写出单缝衍射和双缝干预有什么相同点？提示：①都是波特有的现象．②都有明暗相间的条纹，都是光波叠加的结果．X射线衍射与DNA的双螺旋结构在20世纪50年代，生物学家已经知道DNA是细胞中携带遗传信息的物质，下一步就是要搞清楚DNA的结构，从而确定它的化学作用．这项研究的科学根底，早在几十年前已经由物理学家准备好了．富兰克林使用X射线拍照的DNA分子一定波长的光通过某种光栅发生衍射时的图样是确定的．反过来，根据某个衍射图样就可以确定相应光栅的结构．晶体中原子的排列是规那么的，它们可以充当天然的衍射光栅．然而，原子之间的间隙大约为10－10 m，远小于可见光的波长，因此不能用可见光的衍射来研究分子的结构．X射线却很适合这个工作．物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,1862－1942，W.L.Bragg，1890—1971)首先研究了晶体对X射线的衍射．衍射图样中斑点的强度和位置包含着有关晶体的大量信息．他们的工作奠定了X射线晶体结构分析的实验和理论根底，为此，布拉格父子共同获得1915年诺贝尔物理学奖．从1951年开始，英国生物学家威尔金斯和富兰克林研究了DNA对X射线的衍射，获得了一系列DNA纤维的X射线衍射图样，而美国生物学家沃森(J.D.Watson,1928—至今)和英国生物学家克里克(F.H.C.Crick，1916－2004)那么根据这些数据提出了DNA的双螺旋结构模型．这是生物学史上划时代的事件．它宣告了分子生物学的诞生，标志着生物学已经进入了分子水平．沃森、克里克和威尔金斯因此获得了1962年的诺贝尔生理学或医学奖．问题：科学家们在研究DNA双螺旋结构时，应用了光的什么特征？提示：光的衍射．。
新教材高中物理第5章光的干涉衍射和偏振第1节光的干涉学案鲁科版选择性必修第一册
第1节光的干预[核心素养·明目标]核心素养学习目标物理观念认识光的干预现象，知道光的干预产生的条件．科学思维理解单色光和白光干预条纹的特征，能利用Δy＝ldλ对光的干预现象进行分析．科学探究能用控制变量法探究不同光的干预条纹．科学态度与责任会利用与光的干预相关的知识规律解释生产、生活中的干预现象．知识点一光的干预及其产生条件1．干预现象两束光相遇时，如果满足一定的条件，就会产生干预现象，在屏上出现明暗相间的干预条纹．2．相干条件要使两列光波相遇时产生干预现象，两列光波必须具有相同的频率和振动方向，还要满足相位差恒定．3．结论干预是波特有的一种现象，光具有波的特性．光的干预条件与机械波是否相同？提示：相同，都必须具有相同的频率与振动方向．1：思考辨析(正确的打“√〞，错误的打“×〞)(1)光的干预现象说明光是一种波．(√)(2)频率不同的两列光波也能产生干预现象，只是不稳定．(×)(3)光的干预现象中，亮条纹是光波振动加强的区域．(√)知识点二光的双缝干预公式1．亮条纹的条件如果两列光波到达某点时，路程差Δr为波长的整数倍，即满足Δr＝±nλ(n＝0,1,2,3，…)时，这两列光波互相加强，在那里就出现亮条纹．2．暗条纹的条件光波到达某点时，路程差Δr为半个波长的奇数倍，即满足Δr＝±(2n＋1)λ2(n＝0,1,2,3，…)时，就出现暗条纹．3．相邻条纹间距公式在双缝干预实验中，相邻两条亮条纹或暗条纹中心间距Δy ＝l d λ．式中，λ为光波的波长，d 为双缝间距离，l 为双缝到光屏的距离．双缝干预形成的是等间距的明暗相间的条纹．2：思考辨析(正确的打“√〞，错误的打“×〞)(1)光波的波长λ越大，相邻两条纹间的距离越小．(×)(2)在干预条纹中，相邻两条亮纹或暗纹之间的距离是相等的．(√)知识点三 薄膜干预及其应用1．薄膜干预由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干预现象． 2．薄膜干预现象的实用举例(1)劈尖干预是一种劈形空气薄膜干预，可用于平面平整程度检查．(2)在照相机、望远镜等高质量的光学仪器中，在其镜头的外表镀上透明的增透膜，用来增加透射光的能量．薄膜干预是前、后外表反射的光叠加而成的．3：思考辨析(正确的打“√〞，错误的打“×〞)(1)增透膜的厚度应等于光在空气中的波长的二分之一．(×)(2)薄膜干预是通过两个外表折射的光线产生的．(×)(3)水面上漂浮的油膜出现彩色条纹是薄膜干预现象．(√)考点1 杨氏双缝干预如下列图是杨氏双缝干预实验的示意图，请问在该实验中单缝屏和双缝屏分别所起的作用是什么？提示：单缝屏是为了获得具有唯一频率和振动情况的线光源；双缝屏是为了获得两束频率相同、振动情况完全一致的相干光．1．双缝干预的示意图2．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是相反．具体产生亮、暗条纹的条件为(1)亮条纹产生的条件：屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍．即：|PS 1－PS 2|＝kλ＝2k ·λ2(k ＝0,1,2,3，…)k ＝0时，PS 1＝PS 2，此时P 点位于屏上的O 处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹．k 为亮条纹的级次．(2)暗条纹产生的条件：屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是半波长的奇数倍．即： |PS 1－PS 2|＝(2k －1)·λ2(k ＝0,1,2,3，…) k 为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开．3．干预图样的特点(1)单色光的干预图样特点：中央为亮条纹，两边是明、暗相间的条纹，且相邻亮条纹与亮条纹中心间、相邻暗条纹与暗条纹中心间的距离相等．(2)白光的干预图样：假设用白光做实验，那么中央亮条纹为白色，两侧出现彩色条纹，彩色条纹显示不同颜色光的干预条纹间距是不同的．【典例1】 如下列图为双缝干预实验装置，当使用波长为6×10－7m 的橙色光做实验时，光屏P 点及上方的P 1点形成相邻的亮条纹．假设使用波长为4×10－7 m 的紫光重复上述实验，在P 和P 1点形成的亮、暗条纹的情况是( )A ．P 和P 1都是亮条纹B ．P 是亮条纹，P 1是暗条纹C ．P 是暗条纹，P 1是亮条纹D ．P 和P 1都是暗条纹[思路点拨] (1)光的路程差为半波长的偶数倍时出现亮条纹．(2)光的路程差为半波长的奇数倍时出现暗条纹． B [λ橙λ紫＝6×10－74×10－7＝1.5＝32P 1点对橙光：Δr ＝n ·λ橙，对紫光：Δr ＝nλ橙＝n ·32λ紫＝3n ·λ紫2因为P 1与P 相邻，所以n ＝1，P 1点是暗条纹．对P 点，因为Δr ＝0，所以仍是亮条纹，B 正确．]分析双缝干预中明暗条纹问题的步骤(1)由题设情况依λ真＝nλ介，求得光在真空(或空气)中的波长．(2)由屏上出现明暗条纹的条件判断光屏上出现的是明条纹还是暗条纹．(3)根据明条纹的判断式Δr ＝kλ(k ＝0,1,2，…)或暗条纹的判断式Δr ＝(2k ＋1)λ2(k ＝0,1,2，…)，判断出k 的取值，从而判断条纹数．[跟进训练]1．(多项选择)在双缝干预实验中，双缝到光屏上P 点的距离之差d ＝0.6 μm．假设分别用频率为f 1＝5.0×1014 Hz 和频率为f 2＝7.5×1014Hz 的单色光垂直照射双缝，那么P 点出现条纹的情况是( )A ．用频率为f 1的单色光照射时，P 点出现暗条纹B ．用频率为f 1的单色光照射时，P 点出现明条纹C ．用频率为f 2的单色光照射时，P 点出现暗条纹D ．用频率为f 2的单色光照射时，P 点出现明条纹 BC [由c ＝λf 可得λ＝c f ，故单色光的波长分别为λ1＝c f 1＝3.0×1085.0×1014 m ＝6×10－7 m ，λ2＝c f 2＝3.0×1087.5×1014 m ＝4×10－7 m ；故双缝到光屏上P 点的距离之差d 分别是两种单色光波长的倍数n 1＝d λ1＝6×10－76×10－7＝1，n 2＝d λ2＝6×10－74×10－7＝1.5；所以，用频率为f 1的单色光照射时，P 点出现明条纹；用频率为f 2的单色光照射时，P 点出现暗条纹；应选项B 、C 正确，A 、D 错误．]考点2 薄膜干预及应用如下列图是几种常见的薄膜干预图样，这些干预图样是怎样形成的呢？提示：是由薄膜前、后或上、下外表反射光束相遇而产生的干预．1．薄膜干预现象(1)现象：①每一条纹呈水平状态排列．②由于各种色光干预后相邻两亮纹中心的距离不同，所以假设用白光做这个实验，会观察到彩色干预条纹．(2)成因：①如下列图，竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用，下面厚、上面薄．②在薄膜上不同的地方，从膜的前、后外表反射的两列光波叠加，在某些位置这两列波叠加后互相加强，那么出现亮条纹；在另一些位置，叠加后互相削弱，那么出现暗条纹．故在单色光照射下，就出现了明暗相间的干预条纹．③假设在白光照射下，那么出现彩色干预条纹．2．用干预法检查平面平整度：如图甲所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑的，得到的干预图样必是等间距的．如果被测外表某处凹下，那么对应亮条纹(或暗条纹)提前出现，如图乙中 P 条纹所示；如果某处凸起来，那么对应条纹延后出现，如图乙中Q 所示．(注：“提前〞与“延后〞不是指在时间上，而是指由左到右的位置顺序上)甲 乙3．增透膜(1)为了减少光学装置中的反射光的能量损失，可在元件外表涂一层透明薄膜，一般是氟化镁．(2)如下列图，在增透膜的前后外表反射的两列光波形成相干波，相互叠加，当路程差为半波长的奇数倍时，在两个外表反射的光产生相消干预，反射光的能量几乎等于零．增透膜的最小厚度：增透膜厚度d＝2k＋1λ4(k＝0,1,2,3，…)，最小厚度为λ4．(λ为光在介质中传播时的波长)(3)由于白光中含有多种波长的光，所以增透膜只能使其中一定波长的光相消．(4)因为人对绿光最敏感，一般选择对绿光起增透作用的膜，所以在反射光中绿光强度几乎为零，而其他波长的光并没有完全抵消，所以增透膜呈现淡紫色．【典例2】(多项选择)光的干预现象在技术中有重要应用．例如，在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可以用干预法检查平面的平整程度．如下列图，在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层．用单色光从上面照射，在样板上方向下观测时可以看到干预条纹．如果被测外表是平整的，干预条纹就是一组平行的直线(如图甲)，以下说法正确的选项是( ) A．这是空气层的上下两个外表反射的两列光波发生干预B．空气层厚度相同的地方，两列波的路程差相同，两列波叠加时相互加强或相互削弱的情况也相同C．如果干预条纹如图乙所示发生弯曲，就说明被测外表弯曲对应位置向下凹D．如果干预条纹如图乙所示发生弯曲，就说明被测外表弯曲对应位置向上凸ABC[在标准样板平面和被测平面间形成了很薄的空气薄膜，用单色光从标准平面上面照射，从空气薄膜的上下外表分别反射的两列光波频率相等，符合相干条件，在样板平面的下外表处发生干预现象，出现明暗相间的条纹，A正确；在空气层厚度d相等的地方，两列波的波程差均为2d保持不变，叠加时相互加强和削弱的情况是相同的，属于同一条纹，故薄膜干预也叫等厚干预，B正确；薄膜干预条纹，又叫等厚条纹，厚度相同的地方，应该出现在同一级条纹上．图乙中条纹向左弯曲，说明后面较厚的空气膜厚度d，在左面提前出现，故左方存在凹陷现象，C正确，D错误．故此题选ABC．]被测平面凹下或凸起的形象判断法被测平面凹下或凸起的形象判断法——矮人行走法．即把干预条纹看成“矮人〞的行走轨迹．让一个小矮人在两板间沿着一条条纹直立行走，始终保持脚踏被测板，头顶样板，在行走过程中：(1)假设遇一凹下，他必向薄膜的尖端去绕，方可按上述要求过去，即条纹某处弯向薄膜尖端，该处为一凹下．(2)假设遇一凸起，他必向薄膜的底部去绕，方可按上述要求过去，即条纹某处弯向薄膜底部，该处为一凸起．因此，条纹向薄膜尖端弯曲时，说明下凹，反之，上凸．[跟进训练]2．用如下列图的实验装置观察光的薄膜干预现象．图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )A．当金属丝圈旋转30°时干预条纹同方向旋转30°B．当金属丝圈旋转45°时干预条纹同方向旋转90°C．当金属丝圈旋转60°时干预条纹同方向旋转30°D．干预条纹保持原来状态不变D[竖直肥皂膜是由于重力作用产生的上薄下厚的薄膜，所以金属丝圈的缓慢转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干预原理可知，同一厚度处的干预条纹在同一级次上，所形成的干预条纹都是水平的，与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干预条纹，D正确．]1．(多项选择)在双缝干预实验中，以下说法正确的选项是( )A．相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的B．把入射光由红光换成紫光，相邻两明条纹间距变宽C．只有频率相同的两列光才能发生明显的干预现象D．频率不同的两列光波也能产生干预现象，只是不稳定AC[在干预中，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，A正确；入射光波长越大，条纹间距越大，入射光由红光换成紫光，波长变短，相邻两明条纹间距变窄，B错；只有频率相同的两列光才能发生干预现象，C正确，D错误．]2．如下列图是用干预法检查某块厚玻璃板的上外表是否平整的装置，所用单色光为普通光加滤光片产生的，检查中所观察到的条纹是由以下哪两个外表反射的光线叠加而成的( )A．a的上外表和b的下外表B．a的上外表和b的上外表C．a的下外表和b的上外表D．a的下外表和b的下外表C[此题关键是找到使光线发生干预的薄膜，此题中a是样本，b是被检查的平面，而形成干预的两束反射光是a、b间的空气薄层反射的，所以选C．]3．市场上有种灯具俗称“冷光灯〞，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃外表上镀一层折射率为n的薄膜，这种膜能消除玻璃外表反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线在真空中的波长，那么所镀薄膜的厚度最小应为( )A ．λ4B ．λ2C ．λ4nD ．λ2nC [增透膜的原理是利用薄膜干预，使入射光在薄膜前后外表的反射光发生干预时恰好能够形成峰谷叠加．满足这一效果的条件是薄膜前后外表反射光的光程差是光在薄膜中传播时半波长的奇数倍．即λ膜2(2k ＋1)＝2d 膜，其中(k ＝0、1、2、3、…)根据题中“折射率为n的薄膜〞和“λ表示此红外线 在真空中的波长〞运用折射率定义可知：n ＝λλ膜；那么可知d 膜＝λ4n (2k ＋1)其中(k ＝0、1、2、3、…)，当k ＝0时，厚度最小为λ4n ．故A 、B 、D 错误，C 正确．]4．(新情境题，以“肥皂液〞为背景，考查薄膜干预)把铁环蘸上肥皂液，用白炽灯光照射，从反射光的方向去看，呈现如图A 所示的现象，最上部是较宽的黑色条纹，其下是假设干彩色条纹图．改用单色钠黄光照射，那么呈现如图B 所示的现象，形成黄色和黑色相间的条纹．可见光的频率为3.9×1014 Hz ～7.5×1014Hz ．请答复以下问题：A B问题：(1)为什么肥皂膜最上面的区域都是黑色的？并估算这一局部肥皂膜的厚度．(2)为什么两个图形中肥皂膜上的条纹都是从上往下逐渐变窄？[解析] (1)由于重力作用，肥皂液逐渐向下流动，形成上薄下厚的形状，上部的肥皂膜变得越来越薄，当厚度小于所有可见光的波长的14时，从膜的前外表反射回来的光和从后外表反射回来的光的光程差总小于12波长，叠加的结果都不会到达加强，而且两个外表反射回来的光的能量与透射光的能量相比都很小，所以看起来是黑色．用波长最长的可见光进行估算，膜的厚度在d ＝14λ＝c 4f＝0.192 3×10－6 m 因此膜的厚度应小于192.3 nm ，其数量级为10－7 m ，即100 nm ．(2)肥皂膜的形状如下列图，两外表ab 、cd 都是曲面，膜的厚度的变化呈非线性，使肥皂膜内向下方向光的传播路程的增加也是非线性，而且传播路程增大得越来越快，故干预条纹变得越来越窄．[答案] (1)100 nm (2)见解析回归本节知识，自我完成以下问题：1．假设用白光作光源，双缝干预图样中央亮纹是什么颜色？提示：白色．2．光的相干条件是什么？提示：频率相同．振动方向相同和相位差恒定．3．试写出双缝干预相邻两条亮条纹或暗条纹的距离公式？提示：Δy ＝l d λ．4．什么是薄膜干预？提示：由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干预现象．利用光的干预检查平整度光的干预现象在技术中有重要应用．例如，在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可以用干预法检查平面的平整程度．如图，在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层．用单色光从上面照射，空气层的上下两个外表反射的两列光波发生干预．空气层厚度相同的地方，两列波的路程差相同，两列波叠加时相互加强或相互削弱的情况也相同．所以，如果被测外表是平整的，干预条纹就是一组平行的直线(图甲)；如果干预条纹发生弯曲，就说明被测外表不平(图乙)．这种测量的精度可达10－6 cm ．从样板的标准平面和被检查的平面反射的两列光发生干预甲 乙从干预条纹判断被测外表是否平整(俯视图)图乙中，弯曲的干预条纹说明被检查的平面在此处是凹下还是凸出？提示：是凹下．。
高中物理第5章光的干涉、衍射和偏振第1节光的干涉鲁科选择性鲁科高中选择性物理
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(1)现象：
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①每一条纹呈水平状态排列．
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攻 白光做这个实验，会观察到彩色干涉条纹．
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①如图所示，竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力
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射时，P 点出现明条纹；用频率为 f2 的单色光照射时，P 点出现暗条
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纹；故选项 B、C 正确，A、D 错误．]
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薄膜干涉(gānshè)及应用
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如图所示是几种常见的薄膜干涉图样，这些干涉图样是怎样形成
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3.0×108 5.0×1014
m＝6×10－7 m，λ2＝fc2＝73..50××1100184
m＝4×10－7 m；故双缝
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到光屏上 P 点的距离之差 d 分别是两种单色光波长的倍数 n1＝λd1＝
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高中物理第5章光的干涉衍射偏振第1节光的干涉知识导航素材鲁科版选修3-4
第1节光干预思维激活1.从上章折射定律知:光折射与曲折射遵守同样规律,光是否也是一种波假设是一种波,它一定能发生干预,光干预又有哪些现象与条件提示:光是一种波,只是满足相干条件光源不易获得与发现,只有用巧妙方法与特制仪器才能获得相干光源、观察到光干预现象.如双缝干预与肥皂泡薄膜干预等现象.2.观察照相机、望远镜等高质量光学仪器镜头,你会发现它们颜色有什么特点为什么会呈现这种特点提示:镜头呈现淡紫色,这是因为镜头外表涂有一层增透膜,膜上外表与玻璃外表反射光发生干预.由于只有一定波长(一定颜色)光干预时才会相互加强,所以镀膜镜头看起来是有颜色.自主整理一、光干预及其产生条件假设两束光波在空间传播时相遇,将在相遇区域发生___________,如果在某些区域光被___________,而在另一些区域光被,且加强区域与减弱区域是______________________条纹.产生干预现象两束光必须符合3个条件分别是(1)___________;(2)___________;(3) ___________.这种光源被称为___________.二、科学探究——测定光波长1.在双缝干预实验中,相邻两条亮纹或暗纹之间距离:Δy=______,其中,l 表示____________,d 表示___________,λ表示___________.2.测量光屏上亮(暗)条纹宽度,为了减小误差,测出n 个条纹间距离a,然后取平均值求出Δy,那么___________.三、薄膜干预及其应用1.身边光干预现象——薄膜干预实例有:(1)_________________________________;(2) _________________________________;(3)_________________________________;等等.2.薄膜干预现象具有广泛实用价值:(1)劈尖干预是一种劈形空气薄膜干预,可用于__________________;(2)在照相机、望远镜等高质量光学仪器中,在其镜头外表镀上透明___________,用来增加____________________________________________.高手笔记光双缝干预与薄膜干预(1)光干预说明光是一种波,光程差为半波长奇数倍位置,两光相互削弱,为暗纹;光程差为半波长偶数倍位置,两光相互加强,为亮纹.(2)测定单色光波长可根据λ=Lxd ,通过观察单色光干预图样测得条纹间距离Δx,再测得双缝间距离d 与双缝到屏距离L,算得λ.(3)测条纹间距Δx,不能单测一条,而是测多条间距,再推算得一条间距,以到达减小误差目.(4)白光通过双缝干预与薄膜干预都能分解成单色光发生干预,出现彩色条纹.名师解惑1.在双缝干预实验中,屏上出现明、暗条纹条件是什么剖析:如图5-1-1所示,S 1、S 2是两个狭缝,21S S =d,缝到屏距离为l,l d,O 是S 1、S 2中垂线与屏相交点.图5-1-1假设两列光波到屏上某点光程差为半波长偶数倍,这一点将出现亮纹;假设两列光波到某点光程差为半波长奇数倍,该点就出现暗纹,即δ=±nλ(n=0,1,2,…),出现亮条纹:δ=±(2n+1)2(n=0,1,2,…),出现暗条纹.说明:(1)当n=0时,即图中O 点,S 1与S 2到达O 点光程差为零,O 点是振动加强点,出现亮条纹,为中央亮纹.(2)k=±1时,为第一亮纹,……可知在O 点上、下方有对称亮条纹.2.如何获得相干光源剖析:两列波要产生干预,它们频率必须一样,而且相位差要保持不变.只有这样,一旦它们在空间某点产生振动相互加强,才会一直是相互加强关系,否那么不可能出现干预现象.由于不同光源发出光频率一般不同,即使是同一光源,它不同部位发出光也不一定有一样频率与恒定相差,故一般情况下不易观察到光干预现象.为了获得相干光源,科学家们采用了“一分为二〞方法,将同一列光波分解成两列(或几列)光波,使各分光束经过不同路程,然后相遇,产生稳定干预现象.课本杨氏实验相干光源就是这样获得,在薄膜干预中,由薄膜两个面形成两束反射光也是相干光源.讲练互动【例题1】如图5-1-2所示,在用单色光做双缝干预实验时,假设单缝S从双缝S1、S2中央对称轴位置处稍微向上移动,那么〔〕图5-1-2B.仍可产生干预条纹,且中央亮纹P位置不变C.仍可产生干预条纹,中央亮纹P位置略向上移D.仍可产生干预条纹,中央亮纹P位置略向下移解析：本实验中单缝S作用是形成频率一定线光源,双缝S1、S2作用是形成相干光源,稍微移动S后,没有改变传到双缝光频率,由S1、S2射出仍是相干光,由单缝S发出光到达屏上P点下方某点光程差为零,故中央亮纹下移.答案：D绿色通道此题主要考察是否了解双缝干预中单缝与双缝作用,知道托马斯·杨巧妙获得相干光源方法及产生中央明纹条件.变式训练1.在双缝干预实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干预条纹,假设在双缝中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),红光与绿光频率、波长均不相等,这时〔〕A.只有红色与绿色双缝干预条纹,其他颜色双缝干预条纹消失B.红色与绿色双缝干预条纹消失,其他颜色干预条纹依然存在C.任何颜色双缝干预条纹都不存在,但屏上仍有光亮解析:两列光波发生干预条件之一是频率相等,利用双缝将一束光分成能够发生叠加两束光,在光屏上形成干预条纹,但分别用绿色滤光片与红色滤光片挡住两条缝后,红光与绿光频率不等,不能发生干预,因为屏上不会出现干预条纹,故A 、B 错.狭缝相当于两个光源,故红光与绿光可以到达屏上,在屏上看到是红光与绿光叠加后光,故C 对,D 错. 答案:C【例题2】某同学在做双缝干预实验时,测得双缝间距d=3.0×10-3 m,双缝到光屏间距离为1 m,前两次测量手轮上示数分别为0.6×10-3 m 与6.6×10-3 m,两次分划板中心刻线间有5条暗条纹,求该单色光波长.解析：相邻两暗条纹间距:Δy=1-n a =1.5×10-3 m由Δy=dl λ得,该单色光波长为: λ=1105.110333--⨯⨯⨯=∆•l y d m=2.4×10-3 m. 答案：2.4×10-3 m绿色通道Δx 应等于15106.0106.6133-⨯-⨯=---n a m=1.5×10-3 m,不是等于na ,因为分划板中心刻线位于亮条纹中心,如图5-1-3所示,分划板两次中心刻线间有两个半宽度亮条纹,所以Δx=1-n a .分划板中心刻线图5-1-3变式训练2.在双缝干预实验中,双缝到光屏上P 点距离之差Δx=0.6 μm;假设分别用频率为f 1=5.0×1014Hz 与f 2=7.5×1014 Hz 单色光垂直照射双缝,那么P 点出现明、暗条纹情况为〔 〕1单色光照射时,出现明条纹 2单色光照射时,出现明条纹 1单色光照射时,出现暗条纹 2单色光照射时,出现暗条纹 解析:根据c=λf,可得两种单色光波长分别为λ1=1f c =m=0.6 μm λ2=m=0.4 μm与题给条件(Δx=0.6 μm)比拟可知Δx 1=λ1 Δx 2=23λ2故用频率为f 1光照射双缝时,P 点出现明条纹;用频率为f 2光照射双缝时,P 点出现暗条纹,该题正确选项为A 、D.答案:AD【例题3】(经典回放)劈尖干预是一种薄膜干预,其装置如图5-1-4甲所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃外表之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后,从上往下看到干预条纹如图乙所示,干预条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应薄膜厚度差恒定.现假设在图甲装置中抽去一张纸片,那么当光垂直入射到新劈形空气薄膜后,从上往下观察到干预条纹…〔〕图5-1-4A.变疏B.变密C.不变解析：当光垂直入射到劈形空气薄膜后,是空气薄膜上、下两个外表反射光相遇叠加,干预条件是两束光路程差要符合一定条件才能产生干预现象.从装置中抽出一张纸片,光干预条件不变,即形成明暗条纹时空气膜厚度不变,一样水平距离上,劈势厚度变化减小,导致波程差变化减小,条纹变宽,条纹数量变少.即A正确.答案：A绿色通道劈尖产生干预条纹是由劈形空气薄膜上下两外表反射光叠加形成,干预条纹疏密取决于楔形空气层厚度变化.空气层厚度越小(θ变小)干预条纹越稀疏;空气层厚度越大(θ变大)干预条纹越密.此题主要考察光干预,真正表达了题在书外而理在书中,应用物理规律解答现实现象是一个永恒主题.变式训练5-1-5所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,以下说法中正确是〔〕图5-1-5A.人从右侧向左看,可看到彩色条纹B.人从左侧向右看,可看到彩色条纹解析:一束白光照到薄膜上,经薄膜前后两个界面上反射回来光再相遇时产生干预现象,这样人从左侧向右看时,可以看见干预条纹,故B项正确.由于重力作用薄膜自上向下逐渐加厚,在同一水平线上厚度一样,故彩色条纹是水平排列,故C正确.答案:BC体验探究【问题】5-1-6(甲)所示,单缝与双缝间距离L1=100 mm,双缝与屏距离L2=700 mm,双缝间距d=0.25 mm.用测量头来测量亮纹中心距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板中心刻线对准亮纹中心〔如图(乙)所示〕,记下此时手轮上读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹中心,记下此时手轮上读数.(1)分划板中心刻线分别对准第1条与第4条亮纹中心时,手轮上读数如图(丙)所示,那么对准第1条时读数x1=__________mm,对准第4条时读数x2=__________mm.(2)写出计算波长λ表达式:λ=__________(用符号表示),λ=__________nm.(甲)(乙)(丙)图5-1-6导思:正确调节测量头得到清晰干预图样,并学会利用螺旋测微器原理读手轮刻度,是本实验成功关键.在具体实验操作中要亲自实践、观察、体会.Δy 测量可用测量头完成,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,通过测量头可清晰看到干预条纹,分划板上中心有刻线,以此为标准,并根据手轮读数可求得Δy.由于Δy 较小,可测出几条亮(或暗)条纹间距a,那么相邻亮条纹间距离Δy=1n a . 探究:(1)手轮读数类似于螺旋测微器读数方法,如图丙所示,固定刻度线上方半毫米刻度线未露出,所以缺乏2.5 mm,即图中第一条读数固定刻度读为2 mm,手轮刻度为0.19 mm,加上估读刻度,即第1条读数为2.190 mm;第四条由于固定刻度线上方半毫米刻度露出,所以固定刻度读数为7.5 mm,手轮刻度为0.36 mm,估读刻度为0.008 mm,加在一起,第四条时读数为7.868 mm.所以读数为x 1=2.190 mm,x 2=7.868 mm.即答案:2.190;7.868.(2)要测单色光波长,单色光通过双缝干预后产生明暗相间等间距直条纹,条纹间距与相干光源波长有关,设双缝宽d,双缝到屏间距离为L,相干光源波长为λ,那么产生干预图样中相邻两条亮(或暗)条纹之间距离Δy=dL 答案:;676 nm.教材链接【讨论与交流】通过对课本中第91页图5-6认识,总结干预图样特点.答:用单色光做实验,中央为亮纹,两边是明暗相间条纹,且亮纹与亮纹间、暗纹与暗纹间间距相等,等于Δy=dL λ,因为λ红>λ蓝,所以Δy>Δy蓝.红用白光做实验,中央亮纹为白色,是因为七种单色光经过双缝干预后在中央都是亮纹,结果这些光条纹又重合在一起,复合成白色.但是由于不同光频率不同,波长不同,在中央形成条纹宽度不同.其中红光波长最长,形成条纹宽度最大,边缘处不与其他光重合,所以中央亮纹边缘处为红色.紫光波长最短,最靠近中央.彩色条纹显示出了不同颜色干预条纹间距是不同.。
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第1节 光的干涉
课堂互动
三点剖析
一、光的干涉及其产生条件
光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹，某些区域相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象.
1.光的干涉必须具备的条件：频率相同，振动情况总是相同.能发生干涉的两列波称为相干波，两个光源称为相干光源，相干光源可用一束光分成两列而获得.
2.相邻两亮条纹间的间距公式：Δx=d
l λ，其中λ为光波波长，l 为缝到屏的距离，d 为双缝间距.
【例1】 两个普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为（ )
A.两个灯亮度不同
B.灯光的波长太短
C.两灯光的振动情况不同
D.电灯发出的光不稳定
解析：一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的，故选C. 答案：C
二、薄膜干涉
薄膜干涉：光照射在薄膜上，在前表面和后表面两个界面上均会发生反射，由于薄膜的厚度不均匀，不同位置的反射光传播的路程差不同，形成明暗相间的条纹，根据条纹的情况可以判断薄膜的厚度.
增透膜是利用在薄膜两表面的反射光形成干涉相互抵消的特点，在入射光强度一定的情况下，两列反射光叠加形成暗纹，相互抵消使反射光的强度减弱，从而使透射光强度加强.
【例2】 如图5-1-1所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光为普通光加滤光片产生的，检查中所观察到的条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )
图5-1-1
A.a 的上表面和b 的下表面
B.a 的上表面和b 的上表面
C.a 的下表面和b 的上表面
D.a 的下表面和b 的下表面
解析：关键是找到使光线发生干涉的薄膜，本题中a 是样本，b 是被检查的平面，而形成干涉的两束反射光是a 、b 间的空气薄层，所以选C.
答案：C
三、测定光的波长
实验原理
1.如果双缝光源的相位相同，双缝到屏上任一点P 的路程差Δx=n λ时，加强（亮条纹）；Δx=（2n+1)2
时，减弱（暗条纹），屏上应出现明暗相间的条纹. 2.光通过双缝干涉仪上的单缝和双缝后，得到振动情况完全相同的光，它们在双缝后面空间互相叠加，会发生干涉现象.若用单色光照射，在屏上会得到明暗相间的条纹；若用白光照射，可观察到屏上出现彩色条纹.
3.由公式λ=__________可计算波长.其中双缝间距离d 是已知的，双缝到屏的距离可以用米尺测出，条纹间距Δx 用测量头测出.
注意事项：
1.单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的轴线上，双缝到单缝距离应相等.
2.测条纹间距Δx 时，用测量头测出n 条亮（暗）纹间的距离a,求出相邻两条亮（暗）纹间距离Δx=1
n a . 【例3】 用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是（ )
A.相邻干涉条纹之间的距离相等
B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大
D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
解析：因为相邻两条亮线（或暗线）间的距离Δx=d
L λ，其中d 为两个缝间的距离，L 为缝到屏的距离，λ为光波波长，可见相邻干涉条纹之间的距离相等.A 正确，B 错误，C 错误.因为λ红＞λ蓝，所以Δx 红＞Δx 蓝，故D 也错误.
答案：A
各个击破
类题演练1
用包括有红光、绿光、紫光三种色光的复合光做光的干涉实验，所产生的干涉条纹中，离中央亮纹最近的干涉条纹是（ )
A.紫色条纹
B.绿色条纹
C.红色条纹
D.都一样近
解析：本题考查干涉条纹与入射光波长之间的关系，由相邻两亮条纹间的间距Δx=d l λ可知：条纹间的间距与波长成正比，故A 项正确.
答案：A
变式提升1
以下关于光的干涉的叙述中，错误的是（ )
A.在光屏上波峰与波峰相遇处出现亮纹，波谷与波谷相遇处出现暗纹
B.在光屏上距离两个狭缝的路程差是波长的整数倍处出现亮纹
C.在皂液干涉中，在火焰对侧看到亮暗相间的条纹
D.在皂液干涉中，若亮暗相间的条纹互相平行，则此皂液的厚度均匀
解析：光的波峰与波峰相遇处是亮纹，波谷与波谷相遇处也是亮纹，A 错.在皂液干涉中，在反射面一侧看到干涉条纹，C 错.皂液膜的厚度若是均匀的，不会产生干涉，D 错. 答案：ACD
类题演练2
市场上有一种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物体时能使被照物体处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示此红外线在薄膜中的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（ )
A.λ/8
B.λ/4
C.λ/2
D.λ
解析：要消除红外线的反射，必须使红外线在薄膜的两个面上反射光的路程差正好等于红外线半个波长λ/2的奇数倍，即Δs=（2k+1)λ/2，其中Δs 为光在薄膜两个面上反射的路程差，即Δs=2d,Δs 的最小值为λ/2,所以2d=λ/2，即薄膜的最小厚度d 为λ/4，选项B
是正确的.
答案：B
变式提升2
汽车在行驶时常会滴下一些油滴，滴下的油滴在带水的路面上会形成一层薄油膜，并呈现出彩色，这是由于（ )
A.光的反射
B.空气的折射
C.光的干涉
D.光的衍射 答案:C
类题演练3
某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0×10-2m ，若双缝片间距为0.1 mm,
缝到屏的距离为L=4.0 m,则光波的波长为（ )
A.8.0×10-8m
B.5.0×10-7m
C.1.5×10-8m
D.1.6×10-8m
解析：Δx=1
31042
-⨯-m=2×10-2m λ=l
d x ∙∆=5.0×10-7m. 答案：B
变式提升3
在双缝干涉测光的波长的实验中，所用双缝间距d=2 mm ，双缝到屏的间距L=86.4 cm ，手轮的初始读数为a 1=2.12 mm ，转动手轮，分划板中心刻线移动到第13条线时手轮读数a 2=5.54 mm ，求通过滤光片后的波长.
解析：相邻亮条纹间的距离Δx 为：
Δx=12
12a a -=0.285 mm 由Δx=d
L λ可知： λ=864
.010210285.03
3--⨯⨯⨯=∆x L d m=6.6×10-7m. 答案：6.6×10-7
m。