第四章第三节光的干涉-高中物理同步备课学案(选择性必修第一册)

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4.3光的干涉教学设计-2024-2025学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

2. 教学难点：
- 干涉现象的数学解释：理解干涉现象背后的数学原理，掌握干涉条纹间距、半径与波长之间的关系，能够运用数学方法进行计算和分析。
- 实验操作技巧：掌握牛顿环实验、薄膜干涉实验等基本操作技巧，能够准确观察和记录干涉现象。
- 干涉现象的实际应用：理解干涉现象在实际问题中的应用，能够将理论知识与实际问题相结合，提高解决实际问题的能力。
4. 应用题：请举例说明干涉现象在实际生活中的应用。
答案：干涉现象在实际生活中有很多应用，例如：防反射膜、彩虹膜、激光器、光纤通信等。
5. 综合题：请设计一个简单的实验，观察和记录气体干涉现象。
答案：可以利用两个平行的玻璃板之间的空气层作为干涉介质，将激光器发出的激光垂直照射在玻璃板上，观察和记录干涉条纹的分布和变化。
2. 请学生们思考并探究以下问题：
- 干涉现象在现代科学技术中的应用，如光学仪器、光纤通信等。
- 干涉现象在其他领域的应用，如声学、地震学等。
- 干涉现象与其他物理现象的联系和区别，如衍射、折射等。
3. 组织学生进行小组讨论或研究报告，鼓励他们分享自己的学习和探究成果，促进学生之间的交流与合作。
4. 鼓励学生参与实验探究，设计自己的实验方案，观察和记录干涉现象，培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
在整个教学过程中，我会鼓励学生积极参与讨论和实验操作，培养他们的科学探究能力和科学思维。同时，我会关注学生的理解情况，及时解答他们的疑问，确保他们能够深入理解和掌握光的干涉现象及其应用。
拓展与延伸
1. 鼓励学生进行课后自主学习和探究，深入了解光的干涉现象及相关应用。可以引导学生查阅相关书籍、学术文章，以便对干涉现象有更深入的理解。
首先，我觉得在教学内容的引入方面，我通过复习光的传播、反射和折射等基本概念，为学生理解光的干涉现象打下了良好的基础。但同时，我也注意到，部分学生在复习阶段对之前学过的内容掌握得并不扎实，这也在一定程度上影响了他们对干涉现象的理解。因此，我计划在未来的教学中，加强对学生已有知识掌握情况的了解，针对性地进行复习和巩固。

《第四章 3 光的干涉》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版19选择性必修第一册

《光的干涉》教学设计方案（第一课时）一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光的干涉现象的基本概念、原理及其应用。

通过本次课程，学生应能够：1. 理解干涉现象的定义及其在光波传播中的作用；2. 掌握光波干涉的物理原理，包括相干光波的叠加原理；3. 学会通过实验观察和解释干涉现象，并能应用其解决简单问题。

二、教学重难点本课教学的重点和难点为：1. 教学重点：干涉现象的概念及其基本原理的掌握，尤其是波长与光程差的解释，相干条件及条件分析；2. 教学难点：干涉仪的使用和观察技巧，以及干涉现象的实际应用，包括光程差的测量与实验结果的解释。

三、教学准备为了顺利进行《光的干涉》第一课时的教学，教师需做好以下准备：1. 教材与教学课件：准备《高中物理》教材及相关教学课件，用于课堂讲解和展示；2. 实验器材：准备双缝干涉仪、光源等实验器材，供学生观察和操作；3. 课堂环境：准备一个安静的教室环境，以利于学生专心听讲和实验操作；4. 教学方法：根据教学内容和学生特点，设计合适的教学方法，如讲解与实验相结合，注重互动与启发。

通过这样的方法，我们可以期待学生不仅能够在课堂上获取知识，还能在实践和互动中加深理解，真正掌握所学内容。

在具体的教学过程中，老师需要根据学生的反应和接受程度灵活调整教学方法，确保每个学生都能得到充分的启发和引导。

通过讲解与实验相结合的方式，学生不仅能够从理论上理解知识，还能通过实际操作来验证和巩固所学。

同时，注重互动与启发的教学方式能够激发学生的学习兴趣和积极性，让他们在参与中感受到学习的乐趣。

这样的教学方法不仅有利于提高学生的知识水平，还能培养他们的实践能力和创新思维，为他们的未来发展打下坚实的基础。

总之，合适的教学方法对于教学效果至关重要。

我们应该根据教学内容和学生特点，灵活运用各种教学方法，以实现最佳的教学效果。

四、教学过程：一、引入新课首先，为了激发学生对光的干涉这一主题的兴趣，我们将以一段生动有趣的视频开始。

4.3光的干涉教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

九．课堂小结，当堂检测
（1）光的干涉现象的定义：光的干涉是指两束或多束相干光波相遇时，在空间某区域内相遇区域内的光强度呈现周期性的增强和减弱的现象。
4. 例题4：解释为什么在光的干涉实验中，干涉条纹的间距与两束光波的相位差有关？
答案：干涉条纹的间距与两束光波的相位差有关，因为干涉条纹的间距反映了光程差的变化。当两束光波相遇时，它们的相位差随着光程差的变化而变化。当相位差变化一个波长时，干涉条纹间距发生变化。因此，干涉条纹的间距与两束光波的相位差有关。
2. 教学手段
（1）多媒体设备：教师可以利用多媒体设备，如投影仪、电脑等，展示光的干涉现象的图像、动画和视频，帮助学生直观地理解干涉现象，提高课堂的趣味性。
（2）教学软件：教师可以运用教学软件，如物理模拟软件、在线教学平台等，进行虚拟实验和互动教学，提高学生的参与度和学习效果。
（3）实物模型：教师可以准备一些实物模型，如双缝模型、衍射光栅等，让学生亲自操作和观察，增强学生的实践能力。
- 反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。
学生活动：
- 完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。
- 拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。
- 反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。
教学方法/手段/资源：
- 自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。
教学方法/手段/资源：
- 自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。
- 信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资Hale Waihona Puke 的共享和监控。作用与目的：
- 帮助学生提前了解“光的干涉”课题，为课堂学习做好准备。
- 培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

高中物理第四章光 3 光的干涉教案新人教版选择性必修第一册-新人教版高中第一册物理教案

3 光的干涉知识结构图解重点问题聚焦1.什么是光的干涉现象？发生干涉的条件是什么？2．双缝干涉中产生明暗条纹的条件是什么？一、光的双缝干涉干涉是波特有的现象1.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，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象．(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．2．物理史实光的干涉实验最早是英国物理学家托马斯·杨在1801年成功完成的．它有力地证明了光是一种波．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？提示：不能．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．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，两列光波在这点相互削弱，出现暗条纹．取曝过光的135型胶卷的黑底片，放在玻璃板上，用刀片沿直尺在胶片上划一条细缝，然后不移动直尺，将刀口稍微偏一点，再划一条细缝．或者将两X 刀片并拢，以刀的前端沿直尺在胶片上一次划出两道细缝．再一种方法，也可取一小块玻璃片在上面均匀涂一薄层黑墨汁(最好不用烛焰上熏的烟黑，因烟灰颗粒大，划出缝太宽)，待干后再用刀片以同样方法划出两道透明狭缝．缝间距离要小于110mm.观察时将带缝的板横放在眼前，通过双缝观看相距半米左右的白炽灯的灯丝，可看到在灯丝两侧细密分布着彩色的条纹，而且缝离灯越近，细密的条纹越清晰，你知道这种现象是如何产生的吗？提示：这实际上就是双缝干涉现象，从双缝穿过的光叠加后有的区域加强，有的区域减弱，所以出现条纹，因为白光是由不同颜色的光组成的复色光，所以叠加后是彩色条纹．三、干涉条纹和光的波长之间的关系波长为λ的单色光照射到双缝上．两缝中心之间的距离为d ，双缝到屏的距离为l ，则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心距离为l dλ.四、薄膜干涉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的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现亮条纹；在另一些位置，叠加后相互削弱，出现暗条纹．小朋友吹出的肥皂泡、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，你知道这些彩色条纹是如何形成的吗？提示：由薄膜干涉造成的．白光照射在肥皂泡膜、油膜表面，被薄膜前、后表面反射的两列反射光叠加，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条纹．考点一光的双缝干涉1．光的干涉：两列光波在空间传播时相遇，在相遇区域发生波的叠加，使某些区域的光被加强出现亮条纹，而在另一些区域的光被减弱出现暗条纹．且加强区域和减弱区域(亮纹和暗纹)是相互间隔的，这种现象称为光的干涉现象．如图所示．相干光源的获得：点光源发出的一束光分成两束，以保证它们有相同的频率和恒定的相位差.2.发生干涉的条件产生干涉现象的两列光波必须具有相同的频率、相同的振动方向和恒定的相位差．发出这两列光波的光源叫相干光源．【拓展延伸】为什么一般情况下很难观察到光的干涉现象？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．3．杨氏双缝干涉实验(1)双缝干涉的示意图如图所示．(2)单缝屏的作用：获得一个线光源，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上后，又照到间距很小的双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同、振动情况完全一致的相干光．即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．【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．两个灯光的振动情况不同D．电灯发出的光不稳定【审题指导】从两束光发生干涉的条件去分析．【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．光的干涉必须具备的条件：频率相同，振动方向相同，相位差恒定．【答案】 C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( C )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干涉的两束光，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，但仍有红光和绿光照射到屏幕上.考点二屏上出现亮、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．1．出现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|＝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纹.2．出现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 ＝0,1,2,3，…)．如果从能量的角度来看，到达亮纹处的光能量比较集中，而在暗纹处基本没有光能量传到该处．【例2】在双缝干涉实验中，光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差Δx 1＝0.75 μm，光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差Δx 2＝1.5 μm，如果用频率为6.0×1014Hz 的绿光照射双缝，则( )A ．P 点出现亮条纹，Q 点出现暗条纹B ．Q 点出现亮条纹，P 点出现暗条纹C ．两点均出现亮条纹D ．两点均出现暗条纹【审题指导】本题考查在双缝干涉现象中出现亮、暗条纹的判断条件，分清楚光的路程差与波长如何决定出现亮、暗条纹的情况是解决该题的关键．【解析】由c ＝λf 知绿光的波长为λ＝c f ＝3×1086×1014 m ＝0.5 μm.P 点到双缝S 1、S 2的光的路程差与绿光的半波长相比为：Δx 1λ2＝0.750.52＝3，即为半波长的奇数倍，所以P 点出现暗条纹．Q 点到双缝S 1、S 2的光的路程差与绿光的半波长相比为：Δx 2λ2＝1.50.52＝6，即为半波长的偶数倍，所以Q 点出现亮条纹．【答案】 B一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色亮纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是( A )A ．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同B ．各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹各的间距不同C ．各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同D ．上述说法都不正确解析：白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹．考点三干涉条纹和光的波长之间的关系相邻亮条纹距离的表达式如图所示，双缝间距d ，双缝到屏的距离l ，双缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0.对屏上与P 0距离为x 的一点P ，两缝与P 的距离PS 1＝r 1，PS 2＝r 2.在线段PS 2上作PM ＝PS 1，则S 2M ＝r 2－r 1，因d ≪l ，三角形S 2S 1M 可看作直角三角形．有：r 2－r 1＝d sin θ(令∠S 2S 1M ＝θ) ①另：x ≈l tan θ≈l sin θ②由①②得r 2－r 1＝d xl ，若P 处为亮纹，则d x l ＝±kλ，(k ＝0,1,2，…)，解得：x ＝±kl dλ(k ＝0,1,2，…)第n 级亮条纹位置x n ＝n ld λ，第(n ＋1)级亮条纹位置x n ＋1＝(n ＋1)l dλ，所以相邻两亮纹或暗纹的中心间距：Δx ＝l dλ.可知，条纹间的距离与光波的波长成正比，不同颜色的光波长不同．用黄光做这个实验，条纹之间的距离比用红光时小，用蓝光时更小．【例3】 (多选)用白光做“双缝干涉”实验时，得到彩色的干涉条纹，下列说法正确的是( )A ．干涉图样的中央亮纹是白色的B ．在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条纹C ．在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹D ．在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关【审题指导】1．用单色光做双缝干涉实验，干涉条纹有什么特点？条纹间距与哪些因素有关？ 2．如果用白光做双缝干涉实验，干涉条纹有什么特点？中央亮纹两侧最先出现的是什么颜色条纹？【解析】白光是由各种不同色光组成的复色光，光屏中央到两狭缝距离相等，各色光经双缝到达光屏中央的路程差为零，在光屏中央均出现亮纹，各色光复合成白光，所以中央亮纹为白色．由Δx ＝l dλ可知：不同色光的干涉条纹间距Δx 随波长λ的增大而增大，紫光的波长最短，所以靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹．故正确答案为A 、C.【答案】 AC分析双缝干涉图样必须明确影响条纹间距的因素有哪些.根据Δx ＝L dλ分析条纹间距的变化.(多选)在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样．若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是( ACD )A ．改用红色激光B ．改用蓝色激光C ．减小双缝间距D ．将屏幕向远离双缝的位置移动E ．将光源向远离双缝的位置移动解析：由Δx ＝L dλ可知，改用波长更长的激光照射在双缝上，相邻亮条纹的间距Δx 增大，A 项正确，B 项错误；减小双缝间距d ，相邻亮条纹的间距Δx 增大，C 项正确；将屏幕向远离双缝的位置移动，增大了屏幕与双缝的距离L ，相邻亮条纹的间距Δx 增大，D 项正确；相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关，E 项错误．考点四薄膜干涉1．薄膜干涉中相干光的获得光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面反射的光是由同一个实际的光源分解而成的，它们具有相同的频率和振动方向，恒定的相位差．2．竖直肥皂膜干涉条纹特点及成因(1)如图所示，竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用使下面厚、上面薄，因此在薄膜上不同的地方，从膜的前、后表面反射的两列光波叠加，若两列波叠加后互相加强，则出现亮纹；在另一些地方，叠加后互相减弱，则出现暗纹．单色光照射下，就出现了明暗相间的干涉条纹．(2)白光干涉图样是彩色的：由于不同颜色的光的波长不同，从前后两个表面反射的光，在不同的位置被加强，换句话说，不同颜色的光对应亮条纹的位置不同，不能完全重合，因此看起来是彩色的．(3)条纹是水平方向的：因为在同一水平高度处，薄膜的厚度相同，从前后两表面反射的光的路程差均相同，如果此时两反射光互相加强，则此高度水平方向各处均加强，因此，明暗相间的干涉条纹应为水平方向．3．薄膜干涉在技术上的应用可以在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，增加光的透射或者反射，还可以利用薄膜干涉的原理对镜面或其他精密的光学平面的平滑度进行检测．【例4】劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示．将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两X 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如图乙所示．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薄膜厚度差恒定，现若在图甲装置中抽去一X 纸片，则当光垂直入射到新劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹将如何变化？【审题指导】1．劈尖干涉条纹是哪两个面的反射光产生的？ 2．干涉条纹的疏密与什么因素有关？【解析】光线在空气膜的上下表面上反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹．设空气膜顶角为θ，d 1、d 2处为两相邻明条纹，如图所示，则两处光的路程差分别为δ1＝2d 1，δ2＝2d 2，因为δ2－δ1＝λ，所以d 2－d 1＝12λ.设条纹间距为Δl ，则由几何关系得d 2－d 1Δl ＝tan θ，即Δl ＝λ2tan θ.当抽去一X 纸片时θ减小，Δl 增大，即条纹变疏．【答案】条纹变疏干涉现象中路程差为波长整数倍时出现亮条纹，对于劈尖干涉两玻璃间的空气层很薄，出现亮条纹对应的路程差应为λ，暗条纹对应的路程差应为λ2.(多选)如图所示是在一次对精密加工面采用光学手段检查所得到的光的干涉图样，下列说法正确的是( BC )A．干涉条纹是a的上表面和b的下表面的反射光波叠加而成的B．干涉条纹是a的下表面和b的上表面的反射光波叠加而成的C．d处加工面上凸D．d处加工面下凹解析：d处相当于条纹间距变大，空气层的厚度变薄，即d处加工面凸起．学科素养提升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，两相邻亮条纹(或暗条纹)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，各种色光都能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，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，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．【典例】白光是复色光，包含各种颜色的光，不同颜色的光，其频率不同，因此在空气中传播时的波长不同．用白光做双缝干涉实验，在屏上可看到干涉条纹，若某点O 与两狭缝的距离相等，则( )A ．干涉条纹是黑白的，O 处是亮条纹B ．干涉条纹是黑白的，O 处是暗条纹C ．干涉条纹是彩色的，O 处是亮条纹D ．干涉条纹是彩色的，O 处是暗条纹【解析】由于不同色光波长不同，对于屏上的某点，其路程差可能等于某种色光波长的整数倍，但不一定也正好等于其他色光波长的整数倍，则在该点这种色光为亮条纹，而其他色光不一定为亮条纹，因此，不同色光在不同位置得到加强，干涉条纹是彩色的．O 点与两狭缝的路程差为零，因此所有色光都加强，为亮条纹．故选项C 正确．【答案】 C分析双缝干涉中明暗条纹问题的技巧 (1)一般解题步骤：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．(2)应注意的问题：①λ真＝nλ介可以根据c ＝λ真f 、v ＝λ介f 、n ＝c v三个式子推导得到． ②两列光发生干涉的条件是两列光的频率相同，振动方向相同，相位差恒定． ③相干光的获得方法．a ．将一束光分成两束而获得，此法称为分光法．b ．利用激光．1．能发生干涉的两束光应是( C ) A ．亮度一样 B ．颜色一样 C ．频率相等 D ．传播方向相同解析：产生干涉的条件是两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定． 2．在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是( A ) A ．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 B ．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹C ．用紫光作为光源，中央明条纹宽度是两边条纹宽度的2倍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：用红光作为光源，当光程差为红光波长的整数倍时表现红色亮条纹，当光程差为红光半个波长的奇数倍时，呈现暗条纹，则出现红黑相间的条纹，故A 正确；由于白光是复合光，故屏上呈现明暗相间的彩色条纹，故B 错误；用紫光作为光源，出现紫黑相间的条纹，是等宽、等亮的条纹，故C 错误；红光的波长大于蓝光的波长，根据条纹间距公式Δx ＝L dλ，红光的条纹间距大于蓝光的条纹间距，故D 错误．故选A.3.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( C )A ．O 点是红光的暗条纹B ．O 点不是蓝光的亮条纹C ．红光的第一条亮条纹在P 点的上方D ．蓝光的第一条亮条纹在P 点的上方解析：O 点处光程差为零，对于任何光都是振动加强点，均为亮条纹，故A 、B 错；红光的波长比绿光长，蓝光的波长比绿光短，根据Δx ＝l dλ可知，C 正确．4．如图所示的杨氏双缝干涉图中，小孔S 1、S 2发出的光在像屏某处叠加时，当光程差为波长的整数倍时就加强，形成亮条纹，如果光波波长是400 nm ，屏上P 点与S 1、S 2距离差为1 800 nm ，那么P 处将是暗条纹．解析：由光的干涉条件知光程差为波长的整数倍时就加强，形成明条纹．δ＝1 800400λ＝92λ，将形成暗条纹． 5．用单色光做双缝干涉实验时，已知屏上一点P 到双缝的路程差δ＝1.5×10－6m ，当单色光波长λ1＝0.5 μm 时，P 点将形成亮纹还是暗纹？若单色光波长λ2＝0.6 μm 呢？此时在中央亮纹和P 点之间有几条暗纹？答案：亮纹暗纹两条解析：由题意知，P 到双缝的路程差δ＝1.5×10－60.5×10－6λ1＝3λ1，满足波长的整数倍，在P 点形成亮条纹．当单色光波长λ2＝0.6 μm 时，δ＝1.5×10－60.6×10－6λ2＝52λ2，满足半波长的奇数倍，在P 点形成暗条纹．在0～52λ2X 围内，12λ2和32λ2满足半波长的奇数倍，出现暗条纹，故此时在中央亮纹和P 点之间有两条暗纹．。

人教版高中物理选择性必修一第四章第三节光的干涉学案(第一课时)

4.3光的干涉（第一课时）【学习目标】1．观察光的干涉现象，认识干涉条纹的特点2．知道决定干涉条纹间距的条件，认识出现亮条纹和暗条纹的位置特点3．通过实例了解薄膜干涉的特点及在生活中的应用【学习重点】通过光的双缝干涉实验，认识双缝干涉图样的特征【课前自主学习】一、识别光的双缝干涉1．物理史实：1801年，英国物理学家成功地观察到了光的干涉现象，有利的证明了光是一种2．双缝干涉实验(杨氏干涉实验)(1)实验过程：让一束投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个，它们的频率、相位和振动方向总是的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互叠加发生．(2)实验现象：在屏上得到的条纹．(3)单缝屏的作用：获得一个 (有唯一的频率和振动情况，)。

(4)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（称为分光法．)(5)决定条纹明暗的条件当两个光源与屏上某点的距离之差等于波长λ的倍时，两列光波在这点相互加强，出现条纹．当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长λ2的倍时，两列光波在这点相互减弱，出现条纹．二、光的干涉条件：两列光的相同、恒定、相同。

能发生干涉的两列波称为，两个光源称为，例如双缝S1、S2。

1．薄膜干涉：光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面的光在薄膜靠近光源的一面相互叠加，发生干涉的现象。

2．相干光的获得：两个面的是由同一个光波分解而成的，它们具有相同的、恒定的及。

3．薄膜干涉的原理：由于重力作用，液膜，因此在薄膜的不同位置，前后两个面的反射光的路程差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，出现了；在另一些位置，叠加后相互削弱，出现了。

条纹是方向的，因为在同一水平高度处，薄膜的厚度相同，从前后两表面反射的光的路程差均。

【课堂合作探究】【思考】肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，也经常显现出彩色条纹。

人教版高中物理选择性必修第一册第四章3光的干涉学案

3．光的干涉1．知道光的干涉现象，认识光干涉条纹的特征。

2．了解薄膜干涉，了解其应用。

3．知道形成干涉的过程，体会干涉的条件，能判断条纹间距的变化。

4．经历光的双缝干涉的实验过程，体会科学探究的意义。

5．通过对干涉图像及干涉现象的应用，体会物理知识之美。

光的双缝干涉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：让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2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，两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉现象。

(2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹。

(3)实验结论：光是一种波。

3．决定条纹明暗的条件(1)当两个光源与屏上某点的距离之差等于波长λ的整数倍时，两列光波在这点相互加强，出现亮条纹。

(2)当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长λ的奇数倍时，两列光波在这点2相互减弱，出现暗条纹。

在杨氏双缝干涉实验中，将同一光源的光穿过双缝，可在后方的屏上观察到明暗相间的干涉图案。

问题：是否可以使用两个相同型号的灯泡代替双缝进行实验？为什么？提示：不可以。

无法保证两束光为相干光。

1．双缝干涉的实验装置如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏。

(1)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。

(2)双缝的作用：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。

2．屏上某处出现亮、暗条纹的条件频率相同、振动步调相同的两列光叠加时：(1)产生亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍，即|PS1－PS2|＝kλ(k＝0，1，2，3，…)。

其中k＝0时，PS1＝PS2，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。

新教材高中物理第四章光第3节光的干涉学案新人教版选择性必修第一册

第3节光的干涉课标解读课标要求素养要求1.观察光的干涉现象。

2.了解光的干涉现象产生的条件。

3.知道光的干涉现象在生产生活中的应用。

1.物理观念：知道光的干涉现象和干涉条件，并能从光的干涉现象中说明光是一种波。

⒉科学思维：理解杨氏双缝干涉实验亮暗条纹产生的条件。

了解薄膜干涉现象，并了解薄膜干涉的应用。

自主学习·必备知识教材研习教材原句要点一光的双缝干涉让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近。

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①的。

这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象。

要点二干涉条纹和光的波长之间的关系相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是SS=SSS②。

要点三薄膜干涉通常而言，不同位置的液膜，厚度不同，因此在膜上不同的位置，来自前后两个面的反射光的路程差不同。

在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了亮条纹；在另一些位置，叠加后相互削弱，出现了暗条纹③。

自主思考①（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？（2）在双缝干涉实验中，用白光作光源，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，屏上还有干涉条纹吗？（3）发生双缝干涉时观察到的实验现象是什么？答案：提示（1）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）屏上不会出现干涉条纹，因为双缝分别用红、绿滤光片遮挡后，透过的两束光频率不相等，就不是相干光源了，不会再发生干涉。

（3）来自两个光源的光在一些位置相互加强，在另一些位置相互削弱，因此在挡板后面的屏上得到明暗相间的条纹。

②（1）请叙述公式中各个物理量的含义。

（2）用白光做双缝干涉实验，条纹有什么特点？答案：提示（1）公式中SS指的是相邻亮条纹或暗条纹的间距，S指的是双缝间距，S 指的是双缝到屏的距离，S指的是光的波长。

人教版2019选择性必修第一册高二物理同步备课 4.3 光的干涉(教学课件)

新课讲授（2）第一暗纹形成原因
S1 d
S2
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）
新课讲授（3）第一亮纹形成原因
S1 d
S2
P2 P
S1
P2
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）
新课讲授
三、薄膜干涉
2、应用
照相机的增透膜
新课讲授增透膜厚度：
薄膜厚度
d
4
增透膜
在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波长的1/4时，从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半个波长。它们干涉相消，减小了反射光的能量，增强了透射光的能量，称为增透膜。
新课讲授
三、薄膜干涉
3.不同颜色的单色光产生的干涉条纹会有什么不同？
新课讲授
二、干涉条纹和光的波长之间的关系
r2-r1=dsinθ
两列波的路程差为波长的整数倍，即： dx k
l
M
（k=0,1,2…)出现亮条纹，
亮条纹位置为： x k l
d
x l 相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为:
d
新课讲授
x l
d
P1
新课讲授（4）双缝干涉规律
光程差： s L1 L2
亮纹： s 2n
2
暗纹： s (2n 1)

高中物理新教材同步选择性必修第一册第4章光及其应用3 光的干涉

3.形成亮、暗条纹的条件
薄膜干涉是经薄膜前、后面反射的两束光叠加的结果.出现亮条纹的位置，两束光的路程差Δr＝kλ(k＝0,1,2，3…)，出现暗条纹的位置，两束光的路程差Δr＝2k＋2 1 λ(k＝0,1,2,3…). 4.薄膜干涉的应用
(1)检查平面平整度的原理
光线经空气薄膜的上、下两面的反射，得到两束相干光，如果被检测平
例5 (2020·山东省枣庄市第三中学高二月考)如图3所示，把一个平行玻
璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单
色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹.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上面玻璃板的前
后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两列反射光的波
√
解析由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时通过的路程差，则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度.因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一个上薄下厚的楔形膜，厚度相等的位置在同一条水平线上，故同一条干涉条纹必然是水平的，由此可知只有选项B正确.
总结提升
1.由于薄膜干涉是经薄膜前、后表面反射的两束光叠加而形成的，所以观察时眼睛与光源应在膜的同一侧. 2.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，每一条纹都是水平的. 3.用单色光照射得到明暗相间的条纹，用白光照射得到彩色条纹.
5.干涉图样
(1)单色光的干涉图样：干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹.
(2)白光的干涉图样：中央条纹是白色的，两侧干涉条纹是彩色条纹.
命题角度1 对双缝干涉实验的理解例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

4.3 光的干涉(教学设计)-高二物理人教版选择性必修第一册)_

4.3 光的干涉教学设计展示图片：肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，也经常显现出彩色条纹。

提问：这些彩色条纹或图样是怎样形成的？然后展示：两列频率相同的水波(相干波)相遇时,在某些区域振动加强,而在某些区域振动减弱;且振动加强的区域与振动减弱的区域相互间隔。

这种现象叫波的干涉。

干涉现象是波动独有的特征，光是一种电磁波，那么光也应该能发生干涉现象。

怎样才能观察光的干涉现象呢？斯·杨的设计（二）光的双缝干涉演示实验：观察光的干涉现象播放视频，让学生观看。

实验现象分析：一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近。

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，这两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加。

振动加强的地方出现亮条纹，振动减弱的地方出现暗条纹。

什么时候出现亮条纹，什么时候又出现暗条纹呢？实验现象解读——亮纹在学生总结基础上逐一分析下图中的情况：由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达P点，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的也一定是波谷，确信在P点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A＝A1+A2为最大，P点总是振动加强的地方，故应出现亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。

取P点上方的点P1，从S1S2发出的光到P1点的光程差就不同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如δ= S1－S2=λ，出现第一条亮纹。

屏上P1点的上方还可以找到δ= S1－S2＝4λ的P2点，δ= S1－S2＝5λ的P3点……等处的第四条、第五条……亮纹；在中央明纹P的下方可找到δ= S1－S2＝λ的P1/点，δ= S1－S2＝2λ的P2/点，δ= S1－S2＝3λ的P3/点等处与中央明纹为对称的第一、第二、第三…，第n条亮纹。

由此可以得出出现亮条纹的规律是什么？亮纹规律：2 2λ=δn，n=0、1、2、3……光程差是半波长的的偶数倍或波长的整数倍时出现亮条纹。

光的干涉+教案+-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

4.3 光的干涉教学分析本节课程属于人教版（2019）选择性必修一第四章第三节内容。

光的双缝干涉现象在日常生活中比较少见，学生对双缝干涉现象的认识依赖于实验。

因此，成功地做好用氦氖激光器演示光的双缝干涉的实验，是促使学生正确理解本节知识的关键。

这个演示实验最好在暗室里进行。

若在教室做此实验，应将四周的窗帘拉上，以确保看清干涉条纹。

在对光源的介绍上，教师只需要向学生说明要看到干涉现象，除了频率相同外，还要满足振动情况相同等条件，不提及相位差等概念，避免加重学生理解上的负担。

教学课时2课时教学对象高二年级学生教学目标(1)了解相干光源，知道光的干涉条件，知道杨氏干涉实验的设计原理。

(2)通过光的双缝干涉实验，认识双缝干涉图样的特征。

(3)知道光的路程差的概念，知道产生明暗条纹的条件和相邻两个亮(暗)条纹中心间距与波长的关系。

(4)知道薄膜干涉的原理并能解释一些现象。

教学重难点教学重点(1)使学生知道双缝干涉产生的条件，认识干涉图样的特征。

(2)理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件。

(3)薄膜干涉的原理教学难点薄膜干涉是教学的难点，学生要通过观察来认识薄膜干涉条纹的特点，能依据干涉原理解释单色光的干涉条纹，构建模型解释蜡烛火焰在肥皂薄膜中所成的干涉图样。

要完成这一难点内容的学习，需要教师很好地进行教学设计。

教学方法类比法、实验法、分组探究法教学准备PPT课件、激光光源、双缝、滤色片；激光干涉演示仪；酒精灯、食盐、火柴、铁丝圈、肥皂水教学过程新课引入(多媒体辅助)教师展示多媒体课件上肥皂膜和油膜上的彩色条纹边引导学生讨论回答。

最后教师提出问题“肥皂膜和油膜上的彩色条纹是如何形成？”学生讨论。

教师引出新课实验演示光的双缝干涉。

新课教学一光的双缝干涉教师课堂演示光的双缝干涉实验，并让学生观察实验现象，若没条件做实验的学校也可利用多媒体辅助直接展示实验现象。

注意教师在做实验时要向学生说明要看到干涉现象，除了频率相同外，还要满足振动情况相同等条件。

4.3 光的干涉学案—2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册

预习案【自主学习】阅读教材90-93页，思考：1.红色激光双缝干涉条纹有什么特征？如何解释其中的明或暗条纹？2.写出干涉条纹与光的波长之间的关系式并指出各字母的含义。

3.肥皂膜干涉实验中，观察者与光源在肥皂膜的同侧还是异侧？是什么光叠加而形成的干涉条纹？【学始于疑】（请将预习中不能解决的问题记录下来，供课堂解决。

）课堂案【合作探究一】观察杨氏干涉演示实验，观察条纹特征并解释现象。

练习1：教材94页题3干涉条纹与光的波长之间的关系式：练习2：2．(多选)分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，已知λ红＞λ紫，在屏上得到相邻亮条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则( )A．Δx1＜Δx2 B．Δx1＞Δx2C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx增大D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx不变【合作探究二】观察薄膜干涉演示实验，观察条纹特征并解释现象。

练习3：教材94页题4（先做后讨论）练习4：(多选)如图(1)所示是用干涉法来检查某块厚玻璃板上表面是否平整的装置，所用红色光是用普通光源加红色滤色光片产生的，从上往下观察到的干涉条纹如图(2)所示，则下列判断正确的是()A．若观察到的条纹如图甲所示，则说明厚玻璃板上表面是平整的B．若观察到的条纹如图乙所示，则厚玻璃板上表面有下凹的位置C．若观察到的条纹如图乙所示，则厚玻璃板上表面有上凸的位置D．若是用黄色滤色光片产生的黄色光做该实验，则干涉条纹变密练习5．为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失，可在透镜表面涂上一层增透膜，一般用折射率为1.38的氟化镁，为了使波长为5.52×10－7 m的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消，求所涂的这种增透膜的厚度？【合作探究三】1801 年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。

1834 年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。

洛埃镜实验的基本装置如图所示，S 为单色光源，M 为一平面镜。

4.4+光的干涉+教学设计-2024-2025学年高二上学期物理教科版(2019)选择性必修第一册

4.4光的干涉教学设计-2024-2025学年高二上学期物理教科版（2019）选择性必修第一册主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容是光的干涉。

光的干涉是物理学中的重要现象，它是指当两束或多束相干光波相遇时，它们产生的光场叠加效应。

在本节课中，我们将学习光的干涉现象的产生条件、干涉条纹的分布规律以及干涉现象在实际应用中的例子。

教学内容与学生已有知识的联系：在学习光的干涉之前，学生已经学习了光的传播、反射、折射等基本知识。

这些知识为理解光的干涉现象提供了基础。

在本节课中，我们将利用学生已有的光学知识，进一步探讨光的干涉现象，并将其与实际应用相结合，提高学生的学习兴趣和实际应用能力。

具体的教学内容如下：1. 光的干涉现象的产生条件：介绍干涉现象的产生条件，包括相干光的来源、光的叠加等。

2. 干涉条纹的分布规律：讲解干涉条纹的形成原理，包括等厚干涉和等倾干涉，并介绍干涉条纹的分布规律，如条纹的宽度、间距等。

3. 干涉现象的实际应用：通过实例介绍干涉现象在科学技术中的应用，如光学滤波器、干涉仪等。

核心素养目标本节课的核心素养目标包括：1. 科学探究能力：通过观察和分析干涉现象，培养学生进行科学探究的能力，包括提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估与交流等。

2. 科学思维能力：培养学生运用物理学原理和逻辑思维来解释干涉现象，培养学生的抽象思维和问题解决能力。

3. 科学态度与科学精神：培养学生对科学的兴趣和好奇心，培养学生的科学态度和科学精神，包括对科学现象的尊重、对科学探索的坚持和勇于质疑的精神。

4. 科学应用能力：通过了解干涉现象在实际应用中的例子，培养学生将物理知识应用到实际生活中的能力，培养学生的创新意识和实践能力。

重点难点及解决办法重点：1. 光的干涉现象的产生条件：相干光的来源和光的叠加。

2. 干涉条纹的分布规律：等厚干涉和等倾干涉的原理及条纹的宽度、间距等特征。

人教版高中物理选择性必修第1册第四章光第3节光的干涉

[对点练清]
1．一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，是因为
()
A．各色光的波长不同，因而各色光产生的干涉条纹间距
不同
B．各色光的速度不同，造成条纹间距不同
C．各色光的强度不同
D．各色光通过双缝的距离不同
解析：由Δx＝
l d
λ知双缝干涉条纹的宽度与波长成正比，各
L d
λ，知题图1中
条纹间距大，则a光的波长较大，根据f＝
c λ
知，a光的频率
较小，故A错误；a光波长较大，在同一种介质中，波速越
快，故B正确；a光的频率较小，则a光光子能量比较小，
故C错误；a光频率较小，同一介质对a光的折射率较小，
故D错误。
答案：B
薄膜干涉的理解及应用 [学透用活]
1．薄膜干涉的形成入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光，这两束光在薄膜的同侧，由同一入射振动分出，是相干光，属分振幅干涉。
间距是不等的
B．频率相同的两列光一定能产生干涉
C．只有频率相同的两列光波才能产生干涉
D．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定解析：在双缝干涉现象里，相邻两亮条纹和相邻两暗条纹
的间距是相等的，A错误；两列光波产生干涉时，频率必
须相同，但频率相同的光不一定产生干涉。故C正确，
B、D错误。答案：C
2．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

高中物理第4章光3.光的干涉课件新人教版选择性必修第一册

③特征: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。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,尤其是与绿光
波长相差较大的紫光,所以增透膜呈现淡紫色。
典例剖析
【例题4】 (多选)(2024山东潍坊高二期末)如图甲所示,用单色光照射透明
2
条纹开始向两侧展开。
特别提示
双缝干涉的条件必须是相干光源,且双缝间的间距必须很小。
典例剖析
角度1双缝干涉
【例题1】 (2024山东菏泽高二期末)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、
1.了解相干光源,知道光的干涉条件。(物理观念)
2.通过光的双缝干涉实验,认识双缝干涉图样的特征。(科学探
究)
学习目标 3.知道光的路程差的概念,知道产生亮暗条纹和相邻两个亮(暗)
条纹中心间距与波长的关系。(科学思维)
4.知道薄膜干涉的原理并能解释一些现象,形成学习光的干涉的
内在动机。(科学态度与责任)
在1801年英国物理学家托马斯·杨成功完成了光的
干涉实验,这对研究光的本性提供了什么样的帮助?
提示从实验的角度证实光是一种波。
知识归纳
1.双缝干涉实验的装置示意图:实验装置示意图如图所示,有光源、单缝、
双缝和光屏。
(1)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。
(2)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
(3)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。( √ )

4.3 光的干涉(导学案)-【新教材精创】高中物理新教材同步备课(人教版选择性必修第一册)

4.3光的干涉1．了解光的干涉现象,了解光的干涉产生的条件。

2．知道决定干涉条纹间距的条件,认识出现亮条纹和暗条纹的位置特点。

3．了解薄膜干涉及其成因。

4．知道光的干涉在生产、生活中的应用。

【重点】光的干涉的概念及表达式、光的干涉的条件、光的干涉的应用；【难点】光的干涉的条件、光的干涉的应用。

【课前自主学习】一、知识前置1801年,英国物理学家______________成功地观察到了光的干涉现象。

实验示意图如图所示实验过程如图,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S1和S2相距________,两条狭缝就产生两个波源,它们的频率、相位和振动方向总是__________,两波源发出的光在挡板后面的空间互相________,发生干涉现象。

4．实验现象在屏上得到____________的条纹。

5．实验结论证明光是一种______。

干涉条纹和光的波长之间的关系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个波长的__________。

2．暗条纹的条件屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是半个波长的__________。

干涉图样中条纹间距的计算在双缝间的距离d和双缝到光屏间的距离l不变的条件下,单色光产生的干涉条纹间距Δx(相邻两条亮条纹中心或相邻两条暗条纹中心间的距离)跟光的波长λ成________,即Δx＝________。

薄膜干涉1．薄膜干涉中的获得光照射到薄膜上,在薄膜的前后两个面________的光是由同一个光波分解而成的,它们具有相同的________、恒定的相位差及振动方向。

2．薄膜干涉的原理光照在厚度不同的薄膜上时,在薄膜的不同位置,前后两个面的反射光的__________不同,在某些位置两列波叠加后相互加强,于是出现______条纹；在另一些位置,两列波叠加后相互削弱,于是出现______条纹。

【易错辨析】(1)托马斯·杨用光的干涉实验证明了光是一种波。

人教版高中物理选择性必修一第四章第三节光的干涉学案(第二课时)

实验：用双缝干涉测量光的波长一、实验原理与方法1．相邻明纹(暗纹)间的距离Δx 与入射光波长λ之间的定量关系相邻两亮纹或暗纹的中心距离：Δx ＝l d λ.在双缝干涉实验中，d 是双缝间距，是已知的；l 是双缝到屏的距离，可以测出，那么，只要测出相邻两明条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx ，即可由公式λ＝d lΔx 计算出入射光波长的大小． 3．条纹间距Δx 的测定如图甲所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，然后转动手轮，使分划板向左(向右)移动至分划板的中心刻线与另一相邻亮条纹的中心对齐，如图乙所示，记下此时读数，再转动手轮，用同样的方法测出n 条亮纹间的距离a ，可求出相邻两亮纹间的距离Δx ＝.二、实验器材双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺．三、实验步骤1．按图所示安装仪器．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，在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片，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，观察单色光的干涉条纹，撤去滤光片，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条亮纹间的距离a，利用公式Δx＝an－1，算出条纹间距，然后利用公式λ＝dlΔx，求出此单色光的波长λ(d仪器中已给出，l可用米尺测出)．6．用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)．7．重复测量、计算，求出波长的平均值．8．换用另一滤光片，重复实验．四、误差分析1．双缝到屏的距离l的测量误差2．测条纹间距Δx带来的误差五、注意事项1．安装时，要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直．2．光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近．3．实验中会出现屏上的光很弱的情况，主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行有关系．【例1】利用双缝干涉测定单色光波长，某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时(图甲)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时(图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图丙中游标卡尺的示数为________ mm.图丁游标卡尺的示数为________ mm.在实验中，所测单色光的波长为____________ m．在本实验中如果在双缝上各有一个红色和绿色滤光片，那么在光屏上将________(选填“能”或“不能”)看到明暗相间的条纹．【知识巩固与提升】1．(多选)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示．他改变的实验条件可能是( )A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．增大双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源2．(多选)用单色光做双缝干涉实验，在光屏上某点P，从中央O点开始计数，P 点恰好为第三条亮纹，现改用波长较短的单色光照射，其他的条件不变，那么不可能的是( )A．P处仍为第三条亮纹B．P处可能是第四条亮纹C．P处可能是第二条亮纹D．若将光屏向双缝移近一些，在P处可能看到第二条亮纹E．中央O点仍为亮纹3.在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差Δl1=0.75μm，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差Δl2=1.5μm，如果用频率为6.0×1014Hz的黄光照射双缝，则（）A．P点出现明条纹，Q点出现暗条纹B．Q点出现明条纹，P点出现暗条纹C．两点均出现明条纹 D．两点均出现暗条纹4.如图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(PS1=PS2)，在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为400nm的紫光源照射单缝，则（）A．P和P1仍为亮点 B．P为亮点，P1为暗点C．P为暗点，P1为亮点D．P、P1均为暗点5.双缝干涉实验装置如图所示，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可以见到清晰的干涉条纹．关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是（）A ．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰B ．若将双缝间的距离d 减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变大C ．若将双缝间的距离d 减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小D ．若将双缝间的距离d 减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离不变6．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P 点的距离之差0.6x ∆=μm；若分别用频率为141 5.010f =⨯Hz 和1427.510f =⨯Hz 的单色光垂直照射双缝，则P 点出现明、暗条纹的情况是（）① 用频率为1f 的单色光照射时，出现明条纹② 用频率为1f 的单色光照射时，出现暗条纹③ 用频率为2f 的单色光照射时，出现明条纹④ 用频率为2f 的单色光照射时，出现暗条纹A ．①③B ．②④C ．①④D ．②③。