高中物理选修3-4《光的干涉》
教科版高中物理选修(3-4)5.1《光的干涉》ppt课件
课堂讲义
+ 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． + 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.
课堂讲义
+ 【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，
图5－1－2
课堂讲义
+ A．P和P1处仍为亮条纹 + B．P处为亮条纹，P1处为暗条纹 + C．P处为暗条纹，P1处为亮条纹
+ D．P、P1处，均为暗条纹
课堂讲义
解析 从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成两束相干光，由题 意知屏中央P点到S1、S2距离相等，即分别由S1、S2射出的光到 P点的路程差为零，因此中心是亮条纹，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．而分别由S1、 S2射出的光到P1点的路程差刚好是橙光的一个波长，即|P1S1－ P1S2|＝600 nm＝λ橙，则两列光波到达P1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400 nm的紫 3 光时，|P1S1－P1S2|＝600 nm＝ λ紫，则两列光波到达P1点时振 2 动情况完全相反，即分别由S1、S2射出的光到达P1点时相互削 弱，因此，在P1点出现暗条纹．综上所述，选项B正确．
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
人教版高中物理选修3-4知识点整理及重点题型梳理] 光的干涉 基础
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人教版高中物理选修3-4知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习光的干涉【学习目标】1．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．2．理解杨氏干涉实验中亮暗条纹产生的原因．3．了解相干光源，掌握产生干涉的条件．4．明确《用双缝干涉测量光的波长》实验原理．5．知道实验操作步骤．6．会进行数据处理和误差分析．【要点梳理】要点一、光的干涉1．光的干涉（1）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．如图所示，让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝1S 和2S 的挡板上，狭缝1S 和2S 相距很近．如果光是一种波，狭缝就成了两个波源，它们的振动情况总是相同的．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，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）干涉条件：两列光的频率相同，振动情况相同且相差恒定．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而获得，称为分光法．2．屏上某处出现明、暗条纹的条件同机械波的干涉一样，光波的干涉也有加强区和减弱区，加强区照射到光屏上出现亮条纹，减弱区照射到光屏上就出现暗条纹．对于相差为0的两列光波如果光屏上某点到两个波源的路程差是波长的整数倍，该点是加强点；如果光屏上某点到两个波源的路程差是半波长的奇数倍，该点是减弱点．因此，出现亮条纹的条件是路程差：k δλ=，012k =，，， 出现暗条纹的条件是路程差：(21)2k λδ=+，012k =，，， 如图所示，若P ＇是亮条纹，则21r r k λ=－（012k =，，，）．由图知：22212d r L x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭， 22222d r L x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，22212r r dx -=， 由于d 很小，212r r L +≈，所以21d r r x L -=， 21()r r L L x k d dλ-==（012k =，，，），该处出现亮条纹． 当0k =时，即图中的P 点，12S S 、到达P 点的路程差为零，P 一定是振动加强点，出现亮纹，又叫中央亮纹．当1k =时，为第一亮纹，由对称性可知在P 点的下方也有和P 点上方相对称的亮纹． 同理，由21(21)2r r k λ-=+（012k =，，，）， 可得(21)2L x k d λ=+⋅（012k =，，，），该处出现暗条纹．3．双缝干涉条纹特征有关双缝干涉问题，一定要用双缝干涉的特点进行分析，一是两缝间距d 应很小；二是照射到两缝上的光波必须是相干光；三是两相邻亮纹或两相邻暗纹间的距离L x d λ∆=；四是出现亮纹的条件是路程差21r r k δλ==－，012k =，，，；出现暗纹的条件是路程差21(21)2r r k λδ=-=+⋅（012k =，，，）；五是白光的干涉条纹为彩色，但中央亮纹仍为白色；六是单色光的干涉条纹宽度相同，明暗相间，均匀分布．不同色光条纹宽度不同，波长越长的干涉条纹的宽度越大；七是白光干涉时，各色光的条纹间距离不等．4 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差，在一般情况下，很难找到那么小的缝和那些特殊的装置．故一般情况下不易观察到光的干涉现象．要点二、用双缝干涉测量光的波长解题依据1．实验目的（1）观察白光及单色光的双缝干涉图样；（2）测定单色光的波长．2．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．如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹．（2）若双缝到屏的距离用z 表示，双缝间的距离用d 表示，相邻两条亮纹间的距离用x ∆表示，则入射光的波长为d x lλ∆=．实验中d 是已知的，测出l 、x ∆即可测出光的波长λ． 3．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、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺．4．实验装置如图所示，将直径约10 cm 、长约l m 的遮光筒平放在光具座上，筒的一端有双缝，另一端装上毛玻璃做光屏，其上有刻度，先取下双缝，打开光源，调节光源高度，使它发出的一束光恰沿遮光筒的轴线照亮光屏，然后放好单缝和双缝，两屏相距5 cm 10 cm ～，使缝互相平行，且位于轴线上，这时可看到彩色干涉条纹，若在单缝屏和光源之间放置一块滤光片，则可观察到单色干涉条纹．5．实验步骤（1）调节双缝干涉仪，观察光的双缝干涉现象； （2）用单色光入射得到干涉条纹，测出n 条亮纹的距离a ，得相邻条纹的距离(1)x an ∆=／－；（3）利用已知的双缝间距d ，用刻度尺测出双缝到屏的距离l ，根据公式/d x l λ=∆计算出波长；（4）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长． 要点诠释：①某种颜色的滤光片只能让这种颜色的光通过，其他颜色的光不能通过． ②条纹间距用测量头测出．③单缝与双缝闻的距离在5 cm 10 cm ～．6．注意事项（1）调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；（2）放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上；（3）调节测量头时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条条纹间的距离；（4）不要直接测x ∆，要测几个条纹的间距计算得x ∆，这样可减小误差；（5）白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层．7．测量条纹间隔的方法两处相邻明（暗）条纹间的距离x ∆，用测量头测出．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示．转动手轮，分划板会左、右移动．测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数1a ，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时，记下手轮上的刻度数2a ，两次读数之差就是相邻两条明条纹间的距离．即12||x a a ∆=-．要点诠释：Δx 很小，直接测量时相对误差较大，通常测出n 条明条纹间的距离a ，再推算相邻两条明（暗）条纹间的距离．(1)x a n ∆=／－．8．洛埃镜干涉实验1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果．洛埃镜实验的基本装置如图13-3-16所示，S 为单色光源。
物理：13.2《光的干涉》PPT课件(新人教版-选修3-4)
光的 颜色
波长λ(nm)
频率 f (1014Hz)
光的 颜色
波长λ(nm)
频率 f (1014Hz)
红 770～620
3.9～4.8
绿
580～490
5.2～6.1
橙
620～600
4.8～5.0
蓝－靛 490～450
6.1～6.7
黄
600～580
5.0～5.2
紫
450～400
6.7～7.5
七种单色光的综合性质对比一览表
Q2
S1 * S*
QP11 P
S2 *
由于l远远大于d， l远远大于x，
r2 r1
条纹中心的位置：
x
d 2
dL
x k L
明纹
x
d
(2k 1)
L
2d
暗纹
k 0,1,2,
四、单色光的双缝间距或宽度与波长的关系：
1、条纹间距的含义：相邻的亮纹或暗纹
之间的距离总是相等的，相邻的亮纹和亮
纹之间的距离或暗纹和暗纹之间的距离叫
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
红紫光光波波长长最最小大，
d L
x
五、进一步研究：
不同的色光在真空中的传播速度相同。
波长和频率的乘积等于波速：v=λf，波长 越长频率越小，波长越短频率越大。
1nm=10-9m
特征量
干涉条纹间 距（Δx） 真空中的波 长（ λ）
频率（ν）
红光→紫光 由大到小 由大到小 由小到大
高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点
高中物理选修3-4知识点光的干涉、衍射和偏振1）光的干涉现象：是波动特有的现象，由托马斯•杨首次观察到。
（1）在双缝干涉实验中，条纹宽度或条纹间距：λdL x =∆ L ：屏到挡板间的距离，d ：双缝的间距，λ：光的波长，△x ：相邻亮纹（暗纹）间的距离（2）图象特点：中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。
红光（λ最大）明、暗条纹最宽，紫光明、暗条纹最窄。
白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。
2）光的颜色、色散A 、薄膜干涉（等厚干涉）：图象特点：同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度完全相等。
不同λ的光做实验，条纹间距不同单色光在肥皂膜上（上薄下厚）形成水平状明暗相间条纹B 、薄膜干涉中的色散⑴、各种看起来是彩色的膜，一般都是由于干涉引起的⑵、原理：膜的前后两个面反射的光形成的⑶、现象：同一厚度的膜，对应着同一亮纹（或暗纹）⑷、厚度变化越快，条纹越密白光入射形成彩色条纹。
C 、折射时的色散⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。
折射率越大，偏折的程度越大⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。
同一种介质中，由红光到紫光，波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢3）光的衍射：单缝衍射图象特点：中央最宽最亮；两侧条纹不等间隔且较暗；条纹数较少。
（白光入射为彩色条纹）。
光的衍射条纹：中间宽，两侧窄的明暗相间条纹（典例：泊松亮斑）共同点：同等条件下，波长越长，条纹越宽4）光的偏振：证明了光是横波；常见的光的偏振现象：摄影，太阳镜，动感投影片，晶体的检测，玻璃反光⑴偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。
⑵当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。
当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。
当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。
⑶只有横波才有偏振现象。
⑷光波的感光作用和生理作用等主要是由电场强度E 所引起的，因此常将E 的振动称为光振动。
高中物理人教版选修3-4课件：13.3 光的干涉
-6-
3.光的干涉
一 二 三
目标导航
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
-3-
3.光的干涉
目标导航
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。
高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点
高中物理选修3-4知识点光的干涉、衍射和偏振1）光的干涉现象：是波动特有的现象，由托马斯•杨首次观察到。
（1）在双缝干涉实验中，条纹宽度或条纹间距：λdL x =∆ L ：屏到挡板间的距离，d ：双缝的间距，λ：光的波长，△x ：相邻亮纹（暗纹）间的距离（2）图象特点：中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。
红光（λ最大）明、暗条纹最宽，紫光明、暗条纹最窄。
白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。
2）光的颜色、色散A 、薄膜干涉（等厚干涉）：图象特点：同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度完全相等。
不同λ的光做实验，条纹间距不同单色光在肥皂膜上（上薄下厚）形成水平状明暗相间条纹B 、薄膜干涉中的色散⑴、各种看起来是彩色的膜，一般都是由于干涉引起的⑵、原理：膜的前后两个面反射的光形成的⑶、现象：同一厚度的膜，对应着同一亮纹（或暗纹）⑷、厚度变化越快，条纹越密白光入射形成彩色条纹。
C 、折射时的色散⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。
折射率越大，偏折的程度越大⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。
同一种介质中，由红光到紫光，波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢3）光的衍射：单缝衍射图象特点：中央最宽最亮；两侧条纹不等间隔且较暗；条纹数较少。
（白光入射为彩色条纹）。
光的衍射条纹：中间宽，两侧窄的明暗相间条纹（典例：泊松亮斑）共同点：同等条件下，波长越长，条纹越宽4）光的偏振：证明了光是横波；常见的光的偏振现象：摄影，太阳镜，动感投影片，晶体的检测，玻璃反光⑴偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。
⑵当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。
当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。
当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。
⑶只有横波才有偏振现象。
⑷光波的感光作用和生理作用等主要是由电场强度E 所引起的，因此常将E 的振动称为光振动。
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【标准解答】选A、C.两列波产生干涉时，频率必须相同 ，否则不可能产生干涉现象，而不是干涉不稳定，故A正 确、B错.两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时， 从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现 亮条纹；若该路程差是光半波长的奇数倍时出现暗条纹 （注意是半波长而不是波长），故C正确、D错.
光的干涉现象在技术中的应用
用干涉法检查各种 镜面的平整程度。
如果被测平面是平 的，干涉条纹就是 一组平行的。如果 干涉条纹发生弯曲， 就表明被测表面不 平的。
增 透 膜
b.增透膜
原理：当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长 的１∕４时，在薄膜的两个面上的反射光，光 程差恰好等于半波长，因而相互抵消，达到 减小反射光，增大透射光的作用
【自主解答】选B.用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将 呈现彩色条纹，故A错.用红光作光源，屏上将呈现红色 亮条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，故B正确.红光和紫 光频率不同，不能产生干涉条纹，故C错.单色光的波长 越短，光屏上出现的条纹越窄，故D错.
【典例2】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=5.0×1014Hz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.单色光f1和f2分别照射时，均出现明条纹 B.单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹 C.单色光f1照射时出现明条纹，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 明条纹
【思路点拨】判断屏上某点是亮条纹还是暗条纹，要
看该点到两个光源(双缝)的路程差与波长的比值.
【自主解答】选C.单色光f1的波长
λ1=
c f1
= 310m8 =0.6×10-6 m=0.6 μm，
5.0 1014
单色光f2的波长
λ2=
c f2
=
3m10=8 0.4×10-6
7.5 1014
m=0.4
【典例2】如图所示,劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如 图(a)所示.将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃之上, 在一端夹入两张纸片,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(b)所示.现若在图(a)装置中抽去一张纸片,则当光垂直
入射到新的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉A条纹
二、薄膜干涉
用一根吸管蘸一点肥皂 溶液，可以吹出一串肥 皂泡，每个肥皂泡都呈
现出五颜六色，你能
解释这个现象吗？
薄膜干涉：产生原因
产生原因是当肥皂膜竖直放置 ，由于重力作用，膜上薄下厚 。光照射到肥皂膜上，经前后 膜两次反射，又叠加在一起， 后膜反射光的路程比前膜反射 多2倍膜厚。若膜厚度2倍等于 波长整数倍，两列光波加强， 呈现明纹。若某种膜厚度2倍等 于半个波长奇数倍，此处两处 两列波互相减弱，出现暗纹。 膜厚度变化是连续的，就了现 明暗相间条纹。
对光本性的认识，人类经 历了十分漫长的过程，牛 顿认识光是一种粒子流， 与牛顿同时代的惠更斯则 认为光是波，他开创了光 的波动论。
1801年，英国物理学家 托马斯·杨在实验室里 成功的观察到了光的干 涉现象．
一、双缝干涉
观察思考？
用一束平行的红色激
光束照射有两条狭缝 （也称双缝）S1和S2 的档板（S1和S2相距 0.1m），观察挡板后 面与档板平行的屏幕 上所出现的条纹。
思考６：增透膜能否将所有反射光都抵消
思考７：那么，怎样来确定增透膜的厚度？
照相机和望远镜
因为人的视觉最敏感的色光为绿光，所以增透膜的
厚度为绿光在增透膜中波长的1/4。以增大绿光的
透射强度。
因为红光与紫光反射强度大，所以照相机的镜头 常呈淡紫色或蓝色
【例1】关于光的干涉，下列说法正确的是 A、C
A.只有频率相同的两列光波才能产生干涉 B.频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定 C.两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时，从两个 狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹 D.两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时，从两个 狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹
（）
A.变疏
B.变密
C.不变
D.消失
【标准解答】选A、C.要想产生干涉现象，必须有两列相 干光源.在肥皂膜干涉中，薄膜前后两表面反射的光正好 是两个相干光源，它们相互叠加形成干涉条纹，所以选 项A正确. 肥皂膜在重力作用下，上面薄、下面厚，厚度是不均匀 的，并且厚度均匀的薄膜是不会出现干涉条纹的（若厚 度相同，路程差处处相等，两列波叠加后，若是加强， 处处光线加强，若是减弱，处处光线减弱，不会出现明 暗相间条纹），所以选项B错误.
【例2】（2010·福州高二检测）关于杨氏双缝干涉实验
，下列说法正确的是（ B ）
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.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 D.照射单缝的单色光的波长越短，光屏上出现的条纹宽 度越宽
μm，
因P点到双缝的距离之差Δx=0.6 μm=λ1,所以用f1照
射时P点出现亮条纹.Δx=0.6 μm= 32λ2,所以用f2照
射时P点出现暗条纹，故选项C正确.
【例3】关于光在竖直肥皂液薄膜上产生的干涉现象，下
列说法中正确的是（A、C ）
A.干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面发生反射 ，形成的两列光波叠加的结果 B.若出现明暗相间的条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度 是均匀的 C.用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射间 距小 D.薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的
探究1：光是一种波
光单 色
S1 S2
双缝
屏
双缝干涉图样
单
色
激
S1
光
束
S2
双缝
屏
暗条纹的中心线 暗条纹的中心线 亮条纹的中心线 亮条纹的中心线
图样有何特征？ 明暗相间 等间距 中央亮条纹
探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1
S2
亮条纹 亮条纹
出现亮条纹的条件
亮条纹
s 2n •
2
（ n=0，1，2，3…）
波长越短的光波，对同一装置，干涉条纹越窄.绿光的波 长小于黄光的波长，所以绿色光照射薄膜产生的干涉条 纹间距比黄光照射的间距小.选项C正确. 出现亮、暗条纹的位置与薄膜厚度有关，对于某位置， 若光线叠加后加强，则与此等厚度的位置反射光线叠加 都加强，从而形成亮条纹.对暗条纹也是一样道理.由于薄 膜同一水平线上的厚度相同，因此干涉条纹基本上是水 平的，所以选项D错误.故选A、C.
干涉图样分析
红光
＋
蓝光
……
红 700nm 兰 470nm
……
白光
亮暗相间彩色条纹
X = L
d
结论：
1、改变光屏到双缝的距离L，观察干涉条纹的间 距有何变化？随光屏到双缝的距离L增大而增大 2、改变双缝的间距d，观察干涉条纹的间距有何 变化？ 随双缝的间距d增大而减小 3、分别用红光和紫光照射双缝，观察干涉条纹 的间距有什么不同？红光波长长干涉条纹的间距大 想一想，双缝干部涉条纹的间距可能与哪些因素 有关？
第五章 光的波动性 1、光的干涉
光 是什么— 17世纪的两种学说
•牛
顿
的
微
粒
说
对光本性的认识，人类经历
了十分漫长的过程，牛顿认
识光是一种粒子流，与牛顿
同时代的惠更斯则认为光是 波，他开创了光的波动论。
• 惠更斯的波动说
• 假如你认为光是波，准 备通过哪些物理现象来证 明呢？
假设光真的是一种波 我们必然能看到波特有的现象
探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1
S2
λ/2
暗条纹
出现亮条纹和暗条纹的条件
亮条纹 暗条纹
s 2n • （ n=0，1，2，3…）
2
s 2n 1•
2
（ n=0，1，2，3…）
光的干涉
双缝干涉
激双 光缝 束
屏上看到明暗相间的条纹 结论:光是一种波
屏
观察思考？
1、改变光屏到双缝的距离L，观察干涉条纹的间 距有何变化？ 2、改变双缝的间距d，观察干涉条纹的间距有何 变化？ 3、分别用红光和紫光照射双缝，观察干涉条纹 的间距有什么不同？ 想一想，双缝干部涉条纹的间距可能与哪些因素 有关？