最新人教版高中物理选修3-4第十三章《光的干涉》预习导航
高中物理第十三章光13.3光的干涉课件新人教选修3_4
知识点二 屏上某处出现明、暗条纹的条件 重点聚焦
1．类比理解 同波的干涉一样，光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．如果光屏上 某点到两个波源的路程差是波长的整数倍，则该点是加强点；如果光 屏上某点到两个波源的路程差是半波长的奇数倍，则该点是减弱 点．因此，出现明条纹的条件是路程差δ＝kλ，k＝0,1,2，…；出现暗 条纹的条件是路程差δ＝(2k＋1)2λ，k＝0,1,2，….
典例精析 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＝5.0×1014 Hz和f2＝7.5×1014 Hz的单色光垂直照射 双缝，试分析判断P点应出现明条纹还是暗条纹？
【答案】 亮条纹 暗条纹
【解析】
如右图所示，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程之差Δr＝S2S2′
(2)同理r2－r1＝(2k＋1)Ld ·2λ (k＝0,1,2，…)，可得x＝(2k＋1)
Lλ d ·2
(k＝
0,1,2，…)，该处出现暗条纹．
(3)相邻两暗条纹间的距离与相邻两亮条纹间距均为Δx＝Ldλ.
注意说明：(1)当k＝0时，即图中S1、S2到达P点的路程差为零，P 一定是振动加强点，出现明纹，又叫做中央明纹．(2)当k＝1时，为第 一明纹，……由对称性可知在P点的下方也有和P点上方相对称的条 纹．
当Δr等于单色光波长的整数倍时，由S1和S2发出的光同时到达波峰或
波谷，在P点互相加强，P点出现明条纹；当Δr等于单色光半个波长
的奇数倍时，S2达到波峰，S1达到波谷，这样由S1和S2发出的光在P点
互相抵消，出现暗条纹．单色光f1的波长λ1＝
c f1
＝
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。
发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。
）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
最新人教版高中物理选修3-4第十三章光的干涉2
两盏普通白炽灯发出的光相遇时,我们为什么观察不到干涉条纹? 提示: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、频率往往是不同的,即两者不是相干光源,所以观察不 到干涉条纹。
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1.1 DNA重组技术的基本工具
首 页
基础知识 J课堂互动 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
相干光源有哪些特点
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。 要想得到相干光源,必须由一个光源发出光,然后把它分成两束光,作为 两个波源发出的光。这样这两个波源就成为相干波源了。杨氏双缝干涉实 验就采用了这种方法。
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)
1.1 DNA重考题 J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
UITANG LIANXI
题后反思: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 类问题作出正确判断的依据。该知识必须要牢牢掌握。
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1.1 DNA重组技术的基本工具
随堂练习
1
2
3
4
2 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 ( )
高中物理第十三章光第3节光的干涉讲义含解析新人教版选修3_4
光的干涉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：让一束平行的完全相同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，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉。
(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。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．在双缝干涉实验中，单缝的作用是为了得到线光源。
(√)2．在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。
(×)[释疑难·对点练]杨氏双缝干涉实验的原理(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。
(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。
(3)双缝屏的作用：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。
(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。
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。
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。
[试身手]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 ．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D ．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生解析：选B 在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，故选项A 错误，B 正确；光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗条纹，选项C 错误；两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，故选项D 错误。
高中物理 第十三章 光 7 光的颜色 色散预习导航 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十三章光7 光的颜色色散预习导航新人教版选修3-4 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十三章光7 光的颜色色散预习导航新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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光的颜色色散预习导航1．知道光的色散现象。
2．理解薄膜干涉中的色散现象,并了解薄膜干涉的应用.3．理解折射时的色散现象产生的原因.4．知道同一介质对不同色光的折射率不同。
肥皂泡在阳光的照射下呈现出彩色，雨后的彩虹也是彩色的，出现这两种彩色的物理原理一样吗？提示：不一样。
肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象,雨后的彩虹是光的折射现象。
1．光的颜色色散（1)不同颜色的光，____不同.（2)白光的干涉条纹是彩色的，可见白光是由________组成的。
（3）含有多种颜色的光被分解为______的现象叫做光的色散。
（4）人眼的视网膜上有两种感光细胞，一种叫做视杆细胞,对____非常敏感但不能区分不同波长（频率)的光；另一种叫做视锥细胞，它对光的敏感度不如视杆细胞，但能区分不同波长（频率)的光。
(5）含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其____的有序排列就是光谱。
2．薄膜干涉中的色散(1)观察薄膜干涉:如图所示，把这层液膜当成一个平面镜，用它观察灯焰的像：水平方向的________的条纹。
（2)相干光源是:液膜________表面反射的光波。
（3)形成明暗相间条纹的原因：与双缝干涉的情况相同，在膜上不同位置，来自薄膜前后两个面的反射光用图中实虚线来代表，所走的路程差不同.路程差是光在介质中波长的____倍的这些位置上，叠加后加强，出现了亮条纹；路程差是光在介质中半波长的____倍的这些位置上，叠加后相互削弱，于是出现了暗条纹.(4)薄膜干涉的应用：光学器材的镜头涂上增透膜，检查精密仪器的表面平整度。
高中物理 第十三章 光 2 全反射预习导航 新人教版选修3-41
全反射预习导航1．知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念。
2．能判定是否发生全反射，并能分析解决有关问题。
3．了解全反射棱镜和光导纤维。
夏季的早晨，从某一方向看植物叶子上的露珠会格外明亮，玻璃中的气泡从侧面看也是特别明亮，这是什么道理呢？提示：光传播时发生了全反射。
1．研究光的全反射现象(1)光疏介质和光密介质：折射率较____的称为光密介质，折射率较____的称为光疏介质，光密介质与光疏介质具有相对性。
(2)全反射现象：光由________进入______时，同时发生折射和反射。
如果入射角逐渐增大，折射光离法线越来越远，而且越来越弱。
当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光________，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。
这时的入射角称为临界角，用C表示。
(3)全反射临界角：____________。
①临界角的含义：折射角为90°时的入射角。
②规律：一旦发生全反射，即符合光的反射定律。
(4)全反射条件：①光从______________；②入射角________临界角(同时满足)。
2．全反射现象的应用(1)棱镜：横截面为三角形的棱镜称为______。
①横截面为正三角形的称为正三棱镜。
②全反射棱镜：截面为____________的棱镜称为直角棱镜，也叫做全反射棱镜。
③棱镜对光线的控制作用：使通过的光线向____偏折。
(2)利用全反射棱镜可以把光线的传播方向改变______，也可以改变______。
思考：沙漠里的行人常被这种景象所迷惑：以为前方有水源而奔向前去，但总是可望而不可即。
其原因是什么？3．光纤及其应用(1)光纤的原理：光纤由内芯和外套构成，内芯的折射率大于外套的折射率，光从一端进入内芯，在内芯与外套界面发生______，经多次全反射传到另一端。
(2)应用：医学上的______，通信用的____。
答案：1．(1)大 小 (2)光密介质 光疏介质 完全消失 (3)C ＝arcsin 1n(4)光密介质射到光疏介质 大于或等于2．(1)三棱镜 等腰直角三角形 底边 (2)90° 180°思考提示：太阳照到沙地上，接近沙面的热空气层比上层空气的密度小，折射率也小。
高中物理 第十三章 光 8 激光预习导航 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十三章光8 激光预习导航新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十三章光8 激光预习导航新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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激光预习导航1．知道激光的概念（不要求知道激光的产生原理).2．能列举实例阐述激光的三个特性。
3．观察全息照片，了解全息照相的原理.打长途电话、看VCD、医院里做手术、煤矿里挖掘坑道……都用得着激光．那么，激光到底是什么样的光，它为什么有这么大的用途呢?提示：激光是一种人工产生的相干光,具有高度的相干性，这是它的第一个特点.激光的另一个特点是它的平行度非常好，所以在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。
激光还有一个特点是亮度高，也就是它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量.1．激光的特点及其应用（1）第一特点高度的相干性：只有____相同、______恒定、________一致的光才是相干光。
激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性,这是它的第一特点。
(2）第二特点平行度好：在传播很远的距离后仍保持一定的强度，可以会聚到很小的一点。
（3)第三特点亮度高：它可以在________和__________内集中很大的能量。
（4)激光的应用：应用______，激光能像无线电波那样进行调制，用来传递信息；应用________，精确测距，计算机中的光储存技术；应用______，工业上的切割和焊接，医学上的切割和“焊接”.2．全息照相全息照相的原理是将一束激光通过分光镜分成两束,一束光直接照到感光底片上，这部分光叫做______。
2024高中物理第十三章第3节光的干涉讲义含解析新人教版选修3_4
光的干涉一、杨氏干涉试验┄┄┄┄┄┄┄┄①1．物理史实1801年，英国物理学家托马斯·杨胜利地视察到了光的干涉现象，起先让人们相识到光的波动性。
2．双缝干涉试验(1)试验过程：让一束平行的完全相同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，两个光源发出的光在挡板后面的空间相互叠加发生干涉。
(2)试验现象：在屏上得到明暗相间的条纹。
(3)试验结论：光是一种波。
(4)现象说明：两狭缝相当于两个频率、相位和振动方向相同的光源，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，两列光在这点相互减弱，出现暗条纹。
[留意]双缝干涉时得到的明、暗条纹与机械波干涉时得到的振动加强点和减弱点的规律是相同的，要推断亮条纹和暗条纹只要看这一点到两个狭缝的距离差与波长的关系即可。
①[判一判]1．若用白光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹(×)2．若用单色光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹(√)3．当振动状况完全相同的两个光源与屏上某点的距离之差等于零时，出现暗条纹(×) 4．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出现亮条纹(√)二、光产生干涉的条件┄┄┄┄┄┄┄┄②1．干涉条件：两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定，三条件缺一不行。
2．相干光源：发出的光能够产生干涉的两个光源。
[说明]一般状况下很难视察到光的干涉现象，缘由是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肯定有相同的频率和恒定的相位差。
故一般状况下不易视察到光的干涉现象。
②[选一选]从两只手电筒射出的光，当它们照耀到同一点时看不到干涉条纹，是因为( )A．手电筒射出的光不是单色光B．四周环境的光太强C ．干涉图样太细小看不清晰D ．两个光源是非相干光源解析：选D 两只手电筒属于两个各自独立发光的光源，依据物体的发光机理，二者发出的光是非相干光，因此它们照耀到同一点时不发生干涉，因此无干涉条纹，A 、B 、C 错误，D 正确。
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思维激活SIWEIJIHUO
干涉是波特有的现象，光既然是波，也有波动，也应该能够产生干涉现象，为什么光的干涉实验直到1801年才做成功？
机械波的干涉实验很容易做成，但光的干涉实验直到1801年才由托马斯·杨做成功，这是因为光波的波长很短，要得到满足相干条件的两个独立的光源几乎是做不到的。
课前预习KEQIANYUXI
1．杨氏双峰干涉实验
(1)史实：1801年，英国物理学家托马斯·杨成功的观察到了光的干涉现象。
(2)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，两条狭缝相距近，两条狭缝就产生两个光源，它们的振动情况总是相同的，两光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加。
(3)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹。
(4)实验结论：证明光是一种波。
(5)现象解释：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倍数时)，两列光在这点相互加强，这里出现亮条纹；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，两列光在这一点相互削弱，这里出现暗条纹。
2．相干光源：如果两个光源发出的光能够产生干涉，这样的两个光源叫做相干光源。
激光器发出的光就是相干光源。
干涉条件：两列光的频率相同，振动方向相同，相位差恒定。