2017-2018学年高中物理第十三章光13.3光的干涉检测新人教版选修3_4

2017_2018学年高中物理第十三章光第3节光的干涉随堂检测新人教版选修3_42017093043

第3节光的干涉1．(对应要点一)某同学自己动手利用如图13－3－3所示器材观察光的干涉现象，其中，A为单缝屏，B为双缝屏，C为像屏，当他用一束阳光照射到A上时，屏C上并没出现干涉条纹。

他移走B后，C上出现一窄亮斑。

分析实验失败的原因，最可能是()A．单缝S太窄图13－3－3B．单缝S太宽C．S到S1与到S2的距离不等D．阳光不能作为光源解析：本实验中，单缝S应非常窄，才可看做“理想线光源”，也才能成功地观察到干涉现象，移走B屏后，在C上出现一窄亮斑，说明单缝S太宽。

故B正确，A错误；S到S1和S2距离不等时，也能出现干涉条纹，但中央不一定是亮条纹，C错误；太阳光可以作光源，屏上将出现彩色条纹，D错误。

答案：B2．(对应要点一)关于光的干涉，下列说法正确的是()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解析：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。

答案：AC3．(对应要点二)如图13－3－4甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，乙图为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹。

则以下说法正确的是()1图13－3－4A．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析：根据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹越宽，条纹间距也越大，由本题条件可确定另一种颜色的单色光比绿光波长要长，因此选项B、C、D错误，A正确。

[精品]2019年高中物理第13章光课时跟踪检测十三光的干涉新人教版选修3_

课时跟踪检测（十三）光的干涉一、单项选择题1．如图所示，用频率为f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c ，则P 点到双缝距离之差S 2P －S 1P 应为( )A.c 2fB.5c 2fC.c fD.3c 2f解析：选B 单色光的波长为λ＝c f ，又P 点出现第3级暗条纹，即S 2P －S 1P ＝5λ2＝5c 2f，选项B 正确。

2．一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：选A 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，故A 正确。

3．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 ．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 ．用紫光作为光源，屏上将看不到任何条纹解析：选B 用白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹，A 错；用红光作为光源，屏上将呈现红色条纹与暗条纹(即黑条纹)相间排列，B 对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C 错；紫光作为光源，也会发生双缝干涉，即出现紫色黑色相间的条纹，D 错。

4．关于光的干涉的说法正确的是( )A ．在双缝干涉现象里，亮条纹和暗条纹的宽度是不等的B ．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽C ．只有颜色相同的两列光波才能产生干涉D ．颜色不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定解析：选C 双缝干涉条纹中亮条纹与暗条纹的宽度相等，A 错；由干涉条纹的宽度正比于波长知，波长大，条纹宽，红光的波长大于紫光的波长，故入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变窄，B 错；频率决定光的颜色，由光的干涉条件知C 对，D 错。

高中物理第十三章光第3节光的干涉教案新人教选修

13.3光的干涉物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

一、教学目标1．认识光的干涉现象及产生光干涉的条件．2．理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征．3．通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力．4．通过“扬氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物科学的物理思维方法．二、重点、难点分析1．波的干涉条件，相干光源．2．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”．3．培养学生观察、表述、分析能力．三、教具1．演示水波干涉现象：频率可调的两个波源，发波水槽，投影幻灯，屏幕．2．演示光的干涉现象：直丝白炽灯泡；单缝；双缝；红、绿、蓝、紫滤色片；光的干涉演示仪；激光干涉演示仪．3．干涉图样示意挂图，为分析干涉所做的幻灯片；或电脑及干涉现象示意的动画软件．四、主要教学过程(一)引入由机械波的干涉现象引入：首先演示“水波干涉现象”，并向学生提出问题．(1)这是什么现象？(2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象？让学生回答，让学生描述稳定干涉现象的特征，指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景；一切波都能发生干涉现象，干涉现象是波特有的现象．要得到稳定干涉现象需是相干波源．(二)教学过程设计新课教学：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。

问题：在什么样的条件下才能在屏幕上形成亮暗相间的条纹呢？根据波的叠加原理，可知：在同一种介质中传播的两列波，当两个波源的频率相同，振动状态完全相同或有恒定的相位差时，就会出现干涉现象。

2.形成光波干涉的条件（1）两个光源的频率相同；（2）两个光源的振动状态完全相同或有恒定的相位差。

如图所示的双缝干涉装置中，满足上述条件吗？为什么？分析：一束激光被分成两束相当于两个波源，激光束的颜色没有发生变化，说明两个波源的频率一定相同；两条狭缝距离光源的距离相等，所以两个狭缝处波的振动状态相同。

高中物理第十三章光第3节光的干涉课后训练新人教版选修3-41

第3节光的干涉1．一束单色平行光，通过双缝在屏上得到干涉条纹，则( )A．相邻明条纹或暗条纹的间距不相等B．用红光做实验比用紫光做实验得到的明条纹或暗条纹的间距大C．屏上某暗条纹中一点到两缝的距离的差等于半波长的奇数倍D．如改用白光做实验，得不到干涉条纹2．如图所示是光的双缝干涉的示意图，下列说法中正确的是( )A．单缝S的作用是为了增加光的强度B．双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源C．当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时，产生第二条暗条纹D．当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为波长λ时，产生中央亮条纹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D．将入射光由绿光改为紫光，则条纹间距变宽4．如图所示是双缝干涉的实验装置，其光屏上P处发现明条纹，则双缝到光屏上P点的距离之差为( )A．光波的半波长的奇数倍B．光波的波长的奇数倍C．光波的半波长的偶数倍D．光波的波长的偶数倍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S1和S2与单缝S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S1和S2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。

已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，据此判断( )A．只有①②正确 B．只有①④正确C．只有②③正确 D．只有③④正确6．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。

用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距。

[推荐学习]2018年高中物理第13章光课时跟踪检测十三光的干涉新人教版选修3_4

课时跟踪检测（十三）光的干涉一、单项选择题1．如图所示，用频率为f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c ，则P 点到双缝距离之差S 2P －S 1P应为( )A.c 2fB.5c 2fC.c fD.3c 2f解析：选B 单色光的波长为λ＝c f ，又P 点出现第3级暗条纹，即S 2P －S 1P ＝5λ2＝5c 2f，选项B 正确。

2．一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：选A 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，故A 正确。

3．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 ．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 ．用紫光作为光源，屏上将看不到任何条纹解析：选B 用白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹，A 错；用红光作为光源，屏上将呈现红色条纹与暗条纹(即黑条纹)相间排列，B 对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C 错；紫光作为光源，也会发生双缝干涉，即出现紫色黑色相间的条纹，D 错。

4．关于光的干涉的说法正确的是( )A ．在双缝干涉现象里，亮条纹和暗条纹的宽度是不等的B ．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽C ．只有颜色相同的两列光波才能产生干涉D ．颜色不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定解析：选C 双缝干涉条纹中亮条纹与暗条纹的宽度相等，A 错；由干涉条纹的宽度正比于波长知，波长大，条纹宽，红光的波长大于紫光的波长，故入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变窄，B 错；频率决定光的颜色，由光的干涉条件知C 对，D 错。

高中物理：第13章光课件(新人教选修34)

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2、光的折射现象
① 折射光线、入射 A 光线、法线在同一
平面内.
② 折射光线和入射光线分居法线两侧
N
θ1 O
θ2 N'
空气玻璃
B
③当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角
④当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角
空气
⑤ 当入射角增大水时，折射角也随着增大
光由空气射入玻璃时入射角θ1和出射角θ2的数值表:
条纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波
的波长越大，条纹间的距离也越大，这是为什
么？
r2-r1=dsinθ
r1
S1 θ d
r2
S2 l
P1
X=ltanθ≈lsinθ
x 当两列波的路程差为波长的 P 整数倍，即dx/l=±kλ
（k=0,1,2…)时才会出现亮条纹，亮条纹位置为：
X=±klλ/d
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
课堂练习
一束白光射到玻璃三棱镜的一个面上后发生色散现象，在图示的光路图中，符合实验事实的是( A )
一束白光从顶角为的三棱镜的一侧，以较大的入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏P上可得到彩色光带，如图所示，当入射角逐渐减小到0的过程中，假如屏上的彩色光带先后消失，则( B ) A.红光最先消失，紫光最后消失 B.紫光最先消失，红光最后消失 C.红光最先消失，黄光最后消失 D.紫光最先消失，黄光最后消失
4、光学中与折射率有关的几个物理量？
光的传播速度临界角
结论：
在同一介质中，由红光到紫光，光的折射率越来越大，传播速度越来越小，相同的入射角，紫光越容易发生全反射
各种色光的折射率

2017-2018学年高中物理选修3-4习题：第十三章光 3光

3 光的干涉更上一层楼基础·巩固1.在相同条件下，红光的干涉条纹的间距_______________于绿光干涉条纹的间距，这表明红光的_______________比绿光的_______________.答案：大波长波长长2.从两支手电筒射出的光照射到同一点上时，看不到干涉条纹，因为（）A.手电筒发出的光不是单色光B.干涉图样太小，看不清楚C.周围环境的漫反射光太强D.两个光源是非相干光源解析：从两支手电筒射出的光照射到同一点上时，看不到干涉条纹，是因为两个光源是非相干光源，和其他原因无关，D选项正确.答案：D3.以下光源可作为相干光源的是（）A.两个相同亮度的烛焰B.两个相同规格的灯泡C.双丝灯泡D.出自一个光源的两束光解析：相干光的条件，必须是频率相同，相位差恒定，只有D选项正确.答案：D4.用单色光做双缝干涉实验时( )A.屏上到双缝的路（光）程差等于波长整数倍处出现明条纹B.屏上到双缝的路（光）程差等于半波长整数倍处，可能是明条纹，也可能是暗条纹C.屏上的明条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方D.屏上的明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，屏上到双缝的路（光）程差等于波长整数倍处出现明条纹，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；屏上到双缝的路（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)，C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：AB综合·应用5.从点光源L 发出的白光，经过透镜后成一平行光束，垂直照射到挡光板P 上，板上开有两条靠得很近的平行狭缝S 1、S 2，如图13-2-3所示，在屏Q 上可看到干涉条纹，图中O 点是屏上与两狭缝等距离的一点，则（）图13-2-3A.干涉条纹是黑白的，O 点是亮点B.干涉条纹是黑白的，O 点是暗点C.干涉条纹是彩色的，O 点是亮点D.干涉条纹是彩色的，O 点是暗点解析：白光是复色光，通过双缝形成的干涉条纹是彩色条纹，由题意知1OS =2OS ，即光程差等于零，在O 点振动加强，形成亮点，所以A 、B 、D 三项错误，C 选项正确.答案：C6.如图13-2-4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，如果光程差为_________________时就加强，形成明条纹.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_________________条纹.图13-2-4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.λr ∆=400800 1=29，即Δr=29λ,将形成暗条纹. 答案：波长的整数倍暗 7.在双缝干涉实验中，屏上一点到双缝的距离之差为900 nm ，若用频率为5.0×1014 Hz 的单色光照射双缝，且在两缝处光的振动情况完全相同，则该点将出现_________________条纹. 解析：知道屏上一点到双缝的光程差.要求这一点的条纹情况就必须通过光程差和波长的比值来判断.该单色光的波长：λ=v c =148105.0103.0⨯⨯ m=6.0×10-7 m. 再计算路程差是半波长的多少倍. n=2/λs ∆=7--9106.0210900⨯⨯⨯=3,是半波长的奇数倍，所以这是一个暗点. 答案：暗8.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？解析：关键是找出P 到双缝的路程差和波长的关系. 答案：由题意知，P 到双缝的路程差δ=6--6100.5101.5⨯⨯λ=3 λ，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 ，δ=6--6100.6101.5⨯⨯ λ=25λ，满足半波长的奇数倍，在P 点形成暗条纹，在0—25λ范围内21λ和23λ满足半波长的奇数倍，出现暗条纹，此时在中央亮纹和P 点之间有两条暗纹.。

高中物理第十三章光13.3光的干涉检测新人教版选修3_4

13.3 光的干涉新提升·课时作业基础达标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，频率不确定没法比较，选项A错误．光的强度对光是否干涉没有影响，所以B错误．光速在真空中是确定的，它对光的干涉也没影响，选项C错误．题中是两个独立光源，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．【答案】 D2．以下光源可作为相干光源的是( )A．两个相同亮度的烛焰B．两个相同规格的灯泡C．双丝灯泡D．出自一个单色光源的一束光所分成的两列光【解析】两个光源发出的光要产生干涉，它们的频率必须相同，相位差恒定，而且振动方向相同．相同亮度的烛光频率不一定相同，故A项错；相同规格的灯泡发出的光频率不一定相同，B错；双丝灯泡上，不同的发光点所发出的光的频率也不一定相同，C项错；把同一束光线再分成两列光，能够确保这两列光波(视为新光源)的频率相同，相位差恒定，振动情况相同，所以D项正确．【答案】 D3．(多选)对于光波和声波，正确的说法是( )A．它们都能在真空中传播B．它们都能产生反射和折射C．它们都能产生干涉D．声波能产生干涉而光波不能【解析】它们都具备波所具有的特征，即反射、折射、干涉等现象，光能在真空中传播，而声波不能在真空中传播．【答案】BC4．用一束单色光做杨氏双缝干涉实验，经双缝后光照射到光屏上，可观察到的图象是图在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，所以在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，．距双缝的路程相等的点形成暗条纹的点形成亮条纹的点形成亮条纹λ的点形成暗条纹光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗纹，．如图所示为双缝干涉实验装置．当使用波长为6×10－7 m点形成两条相邻的明纹．若使用波长为4×10点形成的明、暗纹情况是( )是明纹，P1是暗纹1都是暗纹根据形成明、暗条纹的条件可知：无论换用哪种波长的色光、波程差，7 mP1为暗纹．紫，故所示为双缝干涉实验的装置示意图，(乙)图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，。