精选人教版高中物理选修3-4教学案:第十三章 第3节 光的干涉含答案
人教版高中物理选修(3-4)-13.3《光的干涉》参考教案2

高中物理新课标教材·选修3-4第十三章第3节《光的干涉》教学设计一、教材分析1.国内以往教材对光的教学都是按光学的两大分支——利用几何学的概念和方法研究光的传播规律的几何光学和研究光的本性以及光与物质相互作用的规律的物理光学而分两章进行,两部分教学内容的处理相对独立.新课标下的光学教材,突出“光的本性”这条主线,将两部分内容整合为一,全章教材内容编排灵动活跃,贴近光学研究高新理念与成果,具有时代气息.2.教材将《光的干涉》安排在学生可感知的光折射现象研究(第1 节)之后,意在建立有层次的光本性认知平台.在光折射现象研究中得到折射定律后,教材及时引导学生作深层思考:从实验中得出的折射定律1212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致,是否可以推测光可能是一种波?“光线”是否应该是光波的波线?为将对光的认知同化至波的图式中去作了自然的铺垫,这样的编排与高中学生的认知水平相适应的,也顺乎人类对光本性认识的进程.3.本节围绕波的特征现象之一 ——光的干涉的研究展开,以完成“光是一种波”的推理与同化.教材着力于展示典型的光干涉实验及光干涉现象,分析光干涉图样的规律及发生光干涉的条件.教材贯穿了如下的科学方法: 不完整的事实(折射定律1212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致)↓假说(光是一种波)↓可检验的依据(是波就会干涉)↓新事实的检验(双缝干涉图样)二、学情分析1.学生大多在生活中没有光的干涉现象的体验,但通过高中物理学习,已有水波、声波等机械波干涉的经验与理论,高二学生已有一定的自主构建新知识框架的能力,可以从已感知的机械波干涉现象与规律延伸至待认定的光是波的推想.2.高二学生已有一定的物理学科方法,如观察实验,控制实验,假说方法,从现象归纳规律等,可以实现教材渗透的方法教育意图.三、设计思想基于上述对教材意图与受体分析,本节教学着重向学生介绍作为光的波动说的重要实验支持——光的干涉现象.教学安排拟从回眸机械波的干涉导入,以课堂演示实验及学生随堂实验为依托,让学生“想”——体验逻辑推理的思维过程、“说”——外显思维活动过程、“看”——理性观察、“做”——体验科学探究活动、应用探究方法、“听”——接受前人总结知识,完成教材规定的教学要求.四、教学目标本课教学目标在以下三个领域具体为1.知识与技能◆会观察与描述光的双缝干涉现象,认识单色光双缝干涉条纹的特征.◆知道单色光双缝干涉亮、暗条纹形成的原理.◆知道产生光的干涉现象的条件.◆尝试获取相干光源.2.过程与方法※通过对实验观察分析,认识干涉条纹的特征,获得探究活动的体验.※尝试运用波动理论解释光的干涉现象.※体验观察到光的双缝干涉以支持光的波动说的假说上升为理论的方法.※通过机械波的干涉向光的干涉迁移,经历知识同化、抽象建模的物理思维过程.3.情感态度与价值观●体验探究自然规律的艰辛与喜悦.●欣赏光现象的奇妙和谐.●了解光干涉现象的发现对推动光学发展的意义.五、重点难点重点:1.观察与描述光的双缝干涉现象.2.知道产生光的干涉现象的条件,认识干涉条纹的特征.难点:用波动理论解释亮暗相间的干涉条纹.。
人教版选修3-4 133 光 的 干 涉 教案 word版含答案

课时13.3光的干涉1.通过实验观察,认识光的干涉现象。
理解光是一种波,干涉是波特有的性质。
2.明确光产生干涉的条件以及相干光源的概念。
3.理解干涉的原理、干涉条纹形成的原因及特点,能够利用明暗条纹产生的条件解决相应的问题。
重点难点:光的干涉产生的条件,形成明暗条纹的条件,以及双缝干涉中明暗条纹的有关计算。
教学建议:本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件。
教学中要注意回顾和应用机械波干涉的相关知识,分析光屏上明暗条纹的分布规律,这可以进一步加深学生对光的波动性的认识。
本节做好光的干涉的演示实验是使学生正确理解本节知识的关键。
导入新课:在托马斯·杨之前,不少人都曾进行过光学实验,试图找到证明光的波动性的有力证据:光的干涉和衍射现象。
但这些实验都失败了,原因是他们不能找到相干光源。
直到1801年托马斯·杨做了著名的干涉实验,为光的波动说奠定了基础。
杨氏干涉实验巧妙地解决了相干光源问题,它的巧妙之处在哪?1.杨氏干涉实验(1)1801年,英国物理学家①托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
证明光的确是一种②波。
(2)双缝干涉实验:让一束③单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,就形成了两个波源,它们的④频率、⑤相位和⑥振动方向总是相同。
这两个波源发出的光在挡板后互相叠加,挡板后面的屏上就可以得到⑦明暗相间的条纹。
2.决定条纹间距的条件(1)出现亮条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的⑧偶数倍时(即恰好等于波长的⑨整数倍时),两列光在这点相互⑩加强,这里出现亮条纹。
(2)出现暗条纹的条件: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,两列光在这点相互削弱,这里出现暗条纹。
1.杨氏实验观察到的是什么现象?为什么说它证明了光是一种波?解答:干涉现象,干涉现象是波特有的现象。
2.双缝干涉实验中为什么用激光做光源?解答:激光亮度高、相干性好。
高中物理选修3-4学案3:13.3 光的干涉

3 光的干涉【目标导航】1、观察光的干涉现象。
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。
【学习重难点】教学重点:光的干涉条件及出现亮条纹和暗条纹的位置特点。
教学难点:光的干涉现象的成功观察及出现亮条纹和暗条纹的位置特点的理解。
【自主学习】【回顾复习】机械波的干涉知识:1、再观察水波干涉的图样:2、回顾:1)、波的干涉现象:相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互。
2)、产生稳定的干涉图样的条件:两波源是波源。
而相同,完全相同的两波源叫相干波源。
3)、你是否知道两列波在介质中相遇,振动是加强还是减弱的条件?如知道,说一说。
阅读了解:光的本质是什么?这个问题一直以来都是物理学家争论的问题,在17世纪以牛顿为代表的一派认为:“光是一种物质微粒,在均匀的介质中以一定的速度传播”。
以惠更斯为代表的一派认为:“光是在空间传播的某种波”。
由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风,因为干涉现象是波所特有的,假设光是一种波,则必然会观察到光的干涉现象。
19世纪初,人们观察到了光的干涉现象,证明了波动说的正确性。
【新知学习】一、杨氏干涉实验1、物理学史:1801年英国的物理学家托马斯.杨(1773-1829年)在实验室中成功的观察到了光的干涉现象。
2、实验装置:3、实验猜想:4、实验事实:光屏上中央是,两侧是。
5、实验意义:光的确是一种。
二、观看视频录像:光的双缝干涉实验1、观察光的干涉的视频录像:2、分析光屏上出现明暗条纹的条件:1)、情景:2)、阅读课本内容3)、规律:a、光屏上某点到双缝的路程差为半波长的数倍时,该点出现亮条纹;b、光屏上某点到双缝的路程差为半波长的数倍时,该点出现暗条纹。
三、相干光源1)、两列机械波要产生干涉,它们的频率必须相同,而且相位差要保持恒定。
2)、室内的两盏白炽灯是的光源,不符合产生干涉的条件,所以房间里的两盏灯发出的光不发生干涉3)、相干光源:a、定义:如果两个光源发出的光能够产生干涉,这样的两个光源叫相干光源。
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
高中物理选修3-4教学设计8:13.3光的干涉教案

13.3光的干涉教学目标:(一)知识目标1、认识光的干涉现象,知道产生光的干涉的条件2、知道干涉条纹的特征,理解光的干涉条纹形成原理3、掌握明条纹(或暗条纹)间距的计算公式4、知道薄膜干涉是如何产生的,了解干涉的现象及技术上的应用(二)能力目标1、通过观察实验现象,与机械波的干涉进行类比,培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力2、通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力教学重点:1、波的干涉条件2、双缝干涉图样的形成及分析3、条纹间距的计算4、亮纹(或暗纹)位置的确定教学难点:1、波的干涉条件,相干光源2、双缝干涉图样的形成及分析教学仪器:多媒体课件,激光干涉演示仪,酒精灯一盏,金属圈一个,大烧杯一个,肥皂液,少量食盐教学方法:讲授,讨论教学时间:1课时教学过程:(-)引入新课17世纪,荷兰物理学家惠更斯(1629-1695)根据光的反射和折射、光的独立传播现象跟水波、声波相似,提出波动说:认为光是在空间传播的某种波。
干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象。
1801年,英国物理学家托马斯-杨(1773-1829)在实验室里成功地观察到了光的干涉。
(二)教学过程一、双缝干涉1、装置和现象让一束单色光(红光)投射到一个有狭缝S的挡板上,由狭缝S射出的光再投射到第二个有两条狭缝S1和S2的挡板上,狭缝S1和S2相距很近,且与狭缝S的距离相等。
如果光是一种波,那么,从狭缝S发出的光波会同时传到狭缝S1和S2,它们就成了两个振动情况总是相同的波源,它们发出的光在挡板后面的空间互相叠加,会发生干涉现象。
光在一些地方互相加强,在另一些地方互相削弱。
在挡板后面放一个屏,在屏上看到亮暗相间的条纹。
这就证明光的确是一种波。
(演示实验:激光干涉演示)实验现象:(A)明暗相间(B)亮纹间等距,暗纹间等距.(C)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹2、现象分析:在我们在屏上取一点P,P点到S1和S2的距离相同。
2019-2020年人教版高中物理选修3-4教学案:第十三章 第3节 光的干涉含答案

第3节光_的_干_涉一、杨氏干涉实验 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:证明光是一种波。
二、光发生干涉的条件 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。
3.一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。
1.英国物理学家托马斯·杨于1801年成功地观察到了光的干涉现象。
2.双缝干涉图样:单色光——明暗相间的条纹。
3.干涉条件:两列光的频率相同,振动方向相同,相位差恒定。
4.出现明纹与暗纹的条件:两光源到屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时出现亮条纹,奇数倍时出现暗条纹。
1.自主思考——判一判(1)直接用强光照射双缝,发生干涉。
(×)(2)若用白光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹。
(×)(3)若用单色光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹。
(√)(4)在双缝干涉实验中单缝屏的作用是为了获得一个线光源。
(√)(5)双缝干涉实验证明光是一种波。
(√)2.合作探究——议一议(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?提示: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)在双缝干涉实验中,如果入射光用白光,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。
人教版高中物理选修(3-4)-13.3《光的干涉》参考教案1

第十三章第3节光的干涉【教学目标】(一)知识与技能1、知道光的干涉现象及由此说明光是一种波。
知道杨氏双缝干涉实验设计的巧妙之处。
2、理解何处出现亮条纹,何处出现暗条纹,知道其它条件相同时,不同色光产生干涉条纹间距与波长的关系。
(二)过程与方法通过观察、实验、并能将观察到的现象跟以前学过的机械波的干涉进行类比,进行自主学习,培养学生观察、表达、分析及概括能力。
情感态度与价值观通过光干涉图样的观察,再次提高学生在学习中体会物理知识之美;另外通过渗透科学家认识事物的科学态度和巧妙思维方法,渗透辩证唯物主义观点。
【教学重点与难点】重点是光的干涉现象、理解干涉条纹的成因,光的双缝干涉条纹间距的大小的决定式及其物理意义;难点是光的干涉现象的成因及如何引导学生寻找获得相干光源的其他方法。
【教学过程】(一)引入1、什么是波的干涉?产生干涉的一个必要的条件是什么?2、干涉现象是波特有的现象。
光具有波动性吗?你如何用实验去验证?生:若光是一种波,就必然会观察到光的干涉现象,观察光的干涉现象可以用屏幕,在屏幕上会得到明暗相间的条纹。
因此精心设置实验,寻找光的干涉现象。
演示两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源,移动屏与它们之间的距离,屏幕上看不到明暗相间的现象。
设疑:为什么不能观察到干涉图样?是光没有波动性,还是没有满足相干的条件?引导学生讨论得到:两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象,是实验设计有错误,没有满足相干条件。
在物理学史上曾很长一段时间内人们一直认为光不是波,所以没有波动性,也不会产生干涉现象。
直到19世纪,英国物理学家托马斯·扬改进实验设计,在历史上第一次得到了相干光源。
(二)新课教学一、光的双缝干涉——扬氏干涉实验。
介绍英国物理学家托马斯·扬.如何认识光,如何获得相干光源——展示扬氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时,学习扬氏的科学态度,巧妙的思维方法.、介绍实验装置——双缝干涉仪.说明双缝很近0.1mm,强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等。
人教版高三物理选修3-4第十三章光第3节光的干涉导学案

高三物理选修3-4第十三章光第3节光的干涉导学案【教学目标】1.观察光的干涉现象。
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。
【教学重点】杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件【教学难点】决定干涉条纹间距的条件和应用【自主学习】一、杨氏干涉实验1.如果光真的是一种波,两束光在一定的条件下应该发生干涉。
1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了现象。
2.演示实验:光的双缝干涉实验在暗室中用氦氖激光器发出的红色激光照射金属挡板上的两条平行的狭缝如图甲所示,在后面的屏上观察光的干涉情况如图乙所示。
3.如图所示,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。
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:来自两个光源发出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。
4.杨氏实验证明,光的确是一种波。
二、决定条纹间距的条件1.如图所示,S1和S2相当于两个频率相同、相位和振动方向都相同的波源。
2.S1和S2的中垂线与屏的交点P0距离两波源的路程差为0,所以总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振动加强是亮条纹,我们称之为中心亮纹。
3.与中心亮纹相邻的第一条亮纹(两侧各有一条)称为第1级亮纹,它到两波源的路程差为一个波长λ,所以也是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振动加强出现亮纹。
4.依次推导,到两波源的路程差为两个波长,即为2λ的条纹称为第2级亮纹;到两波源的路程差为三个波长,即为3λ的条纹称为第3级亮纹;……到两波源的路程差为n个波长,即为nλ的条纹称为第n级亮纹。
5.两光源发出的光波到达某点的路程差为半波长的偶数倍,即Δx=nλ(n=0,1,2,3,…)时,光振动在该点加强形成亮纹;当两光源发出的光波到达某点的路程差为半波长的奇数倍,即Δx=(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,…)时,光振动在该点减弱形成暗纹。
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第3节光_的_干_涉一、杨氏干涉实验 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:证明光是一种波。
二、光发生干涉的条件 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。
3.一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。
1.英国物理学家托马斯·杨于1801年成功地观察到了光的干涉现象。
2.双缝干涉图样:单色光——明暗相间的条纹。
3.干涉条件:两列光的频率相同,振动方向相同,相位差恒定。
4.出现明纹与暗纹的条件:两光源到屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时出现亮条纹,奇数倍时出现暗条纹。
1.自主思考——判一判(1)直接用强光照射双缝,发生干涉。
(×)(2)若用白光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹。
(×)(3)若用单色光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹。
(√)(4)在双缝干涉实验中单缝屏的作用是为了获得一个线光源。
(√)(5)双缝干涉实验证明光是一种波。
(√)2.合作探究——议一议(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?提示: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)在双缝干涉实验中,如果入射光用白光,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。
试想:屏上还有干涉条纹吗?提示:屏上不会出现干涉条纹,因为双缝用红、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。
对杨氏双缝干涉实验的理解1.双缝干涉的装置示意图实验装置如图13-3-1所示,有光源、单缝、双缝和光屏。
图13-3-12.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.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S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍。
即:|PS1-PS2|=kλ=2k λ2(k=0,1,2,3……)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。
(2)暗条纹的条件: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:|PS1-PS2|=(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。
[典例] 在双缝干涉实验中,光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7m,如果用频率为6.0×1014 Hz的黄光照射双缝,试问:(1)该黄光的波长是多少;(2)试通过计算分析P点出现亮条纹还是暗条纹。
[解析] (1)λ=cf =3×1086×1014m=5×10-7 m;(2)Δx=7.5×10-7 m=32λ,所以是暗条纹。
[答案] (1)5×10-7 m (2)暗条纹双缝干涉中明暗条纹的判断方法(1)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。
(2)要记住:路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。
(3)上述结论成立的条件是:两个光源情况完全相同。
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,用光屏接收只是为了肉眼观察的方便,故选项D错误。
2.如图13-3-2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( )图13-3-2A.A、B、C三个位置都出现亮条纹B.B位置出现暗条纹C.C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D.以上结论都不对解析:选A 本题中,A、B、C三点总是振动加强的点屏上对应出现的都是亮条纹。
另外,要特别注意波谷与波谷相遇的点(图中B点)振动也是加强的,不要以为B点是暗的。
3.如图13-3-3所示为双缝干涉实验装置,当使用波长为6×10-7 m的橙色光做实验时,光屏P点及上方的P1点形成相邻的亮条纹。
若使用波长为4×10-7 m的紫光重复上述实验,在P和P1点形成的亮、暗条纹的情况是( )图13-3-3A.P和P1都是亮条纹B.P是亮条纹,P1是暗条纹C.P是暗条纹,P1是亮条纹D.P和P1都是暗条纹解析:选B λ橙λ紫=6×10-74×10-7=1.5=32P1点对橙光:Δr=n·λ橙,对紫光:Δr =n λ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。
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。
1.关于光的干涉,下列说法中正确的是( )A .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不等的B .在双缝干涉现象里,入射光波长变短,相邻两个亮条纹间距将变宽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:选C 在双缝干涉现象中,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹间距是相等的。
入射光的波长越长,相邻两个亮条纹间距越大。
两列波产生干涉时,频率必须相同。
2.在光的双缝干涉现象里,下列描述正确的是( )A .用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹较远的是波长较长的红光B .用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹较远的是波长较短的紫光C .相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D .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 解析:选A 条纹间距与光的波长成正比,在可见光中,红光波长最长,紫光波长最短,故偏离中央亮条纹最远的是红光,A 正确、B 错误。
双缝干涉现象中,相邻两亮条纹或两暗条纹是等宽间距的,故C 错误。
红光的波长比紫光的波长大,所以换成紫光后,相邻两亮条纹间距将变窄,故D 错误。
3.(多选)a光经过某干涉仪形成的光的干涉图样如图13-3-4甲所示,若只将a光换成b光照射同一干涉仪,形成的光的干涉图样如图乙所示。
则下述说法正确的是( )图13-3-4A.a光的频率较大B.b光的频率较大C.a光的波长较大 D.b光的波长较大解析:选BC 同样的双缝干涉装置,干涉条纹间距只与入射光的波长有关,波长越长,条纹间距越大,对于题图可知,a光的波长大于b光的波长,由c=λν可知,b光的频率大于a光的频率,故B、C正确,A、D错误。
1.(多选)对两列光波在空中叠加,以下说法中正确的是( )A.不同的色光有可能发生干涉现象B.不同的色光不可能发生干涉现象C.光的强度不同有可能发生干涉现象D.光的强度不同不可能发生干涉现象解析:选BC 两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光,即是否满足频率相同、相位差恒定的条件,不同的色光频率不同,所以不可能发生干涉现象,故B 项正确;光的强度不同,但仍有可能满足相干条件,也就是有可能发生干涉现象,故选项C 正确,D错误。
2.某同学利用如图1所示实验观察光的干涉现象,其中A为单缝屏,B为双缝屏,C为光屏。
当他让一束阳光照射A屏时,C屏上并没有出现干涉条纹,他移走B后,C上出现一窄亮斑。
分析实验失败的原因可能是( )图1A.单缝S太窄B.单缝S太宽C .S 到S 1和S 2距离不相等D .阳光不能作光源解析:选B 双缝干涉中单缝的作用是获得线光源,而线光源可以看做是由许多个点光源沿一条线排列组成的,这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽,得不到线光源。
故选项B 正确。
3.(多选)杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n 为自然数,λ为光波波长)( ) A .在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹 B .在距双缝的光程差为n λ的点形成明条纹 C .在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹D .在距双缝的光程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n +12λ的点形成暗条纹 解析:选BD 在双缝干涉实验中,当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时,即Δδ=n λ,n =0、1、2、3…这点为加强点,该处出现明条纹;当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时,即Δδ=(2n +1)λ2,n =0、1、2、3…这点为减弱点,该处出现暗条纹。
B 、D 正确。
4.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ΔS 1=0.75 μm ,光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 2=1.5 μm 。
若用频率ν=6.0×1014Hz 的黄光照射双缝,则( )A .P 点出现亮条纹,Q 点出现暗条纹B .P 点出现暗条纹,Q 点出现亮条纹C .两点均出现亮条纹D .两点均出现暗条纹解析:选B 由光的频率ν=6.0×1014Hz ,知光的波长λ=cν=5×10-7m 。