2015-2016学年高中物理13.3光的干涉实验-用(精)
高中物理选修3-4课时作业4：13.3-4 光的干涉 实验：用双缝干涉测量光的波长
第3讲光的干涉实验：用双缝干涉测量光的波长(时间：60分钟)题组一双缝干涉现象及干涉图样1．用两个红灯泡照射白墙，在墙上看到的是()A．明暗相间的条纹B．彩色条纹C．一片红光D．晃动的条纹[解析]两灯泡不是相干光源故现象为C.[答案] C2．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．光屏上相距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D．照射单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹宽度越宽[解析]单缝的作用是产生一个线光源，两个频率相同的光源称为相干光源，选项A错误；双缝的作用是产生两个频率相同、振动情况相同的相干光源，选项B正确；路程差等于半波长奇数倍处出现暗条纹，选项C错误；频率越高，波长越短，条纹宽度越窄，选项D错误．[答案] B3．用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图1所示的干涉图样，其中图甲是a光照射形成的，图乙是b光照射形成的，则关于a、b两束单色光，下述说法中正确的是()图1A．a光的频率比b光的大B．在水中a光传播的速度比b光的大C．水对a光的折射率比b光的大D．b光的波长比a光的短[解析]从题图可以看出，a光的条纹间距小，说明a光的波长小，频率大，选项D错误，A正确；水对频率低的单色光的折射率小，即水对b光的折射率小，选项C正确；折射率小的光在水中的传播速度大，即b光在水中的传播速度大，选项B错误．[答案]AC4．一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]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，各种颜色的条纹相间得到彩色条纹．[答案] A题组二明暗条纹的条件5．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，是振动加强处，不一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方，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)，B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]AB6．如图2所示，在双缝干涉实验中，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()图2A．不再产生干涉条纹B．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置不变C．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向上移D．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向下移[解析]本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源，双缝S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移动S后，没有改变传到双缝的光的频率，因此S1、S2射出的仍是相干光，则单缝S发出的光到达屏上P点下方某点的光程差为零，故中央亮纹下移．[答案] D7.双缝干涉实验装置如图3所示，绿光通过单缝S后，投射到有双缝的挡板上，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点的第一条亮条纹，如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是()图3A．O点是红光的亮条纹B．红光的第一条亮条纹在P点的上方C．O点不是蓝光的亮条纹D．蓝光的第一条亮条纹在P点的上方[解析]由于O点到双缝的光程差为零，所以为各种色光的亮条纹，A正确；P点由于是绿光的第一条亮条纹，红光的波长大于绿光的波长，红光的条纹间距大于绿光的条纹间距，因此B也正确．[答案]AB8．如图4所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7m，则在这里出现的应是________(选填“亮条纹”或“暗条纹”)，现改用波长为6.30×10－7 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将______(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)．图4[解析]P点距离两缝的距离之差是波长的1.5倍，是半波长的奇数倍，所以出现暗条纹．由于条纹间距Δx＝λld，波长变长，则条纹间距变宽．[答案]暗条纹变宽题组三利用双缝干涉测光的波长9．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图5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()图5A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源[解析]改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx＝ldλ可知，要使Δx增大，可增大双缝到光屏之间的距离l，C错；减小双缝之间的距离d，B对；换用波长更长，即频率更低的单色光，D错；改变光源到单缝的距离不会改变Δx，A错．[答案] B10．某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于()A．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B．没有安装滤光片C．单缝与双缝不平行D．光源发出的光束太强[解析]安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功．当然还要使光源发出的光束不致太暗．综上所述，可知选项A、C正确．[答案]AC11．某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0×10－3 m，若双缝片间距为0.1 mm，缝到屏的距离为l＝0.4 m，则光波的波长为()A．8.0×10－8 m B．5.0×10－7 mC．1.5×10－8 m D．1.0×10－7 m[解析]由公式Δx＝ld λ有λ＝Δxdl，Δx＝a3－1＝2×10－3 m，l＝0.4 m，d＝0.1 mm＝10－4 m，得λ＝5.0×10－7 m.[答案] B12．利用图6中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是()图6A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D．换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄E．去掉滤光片后，干涉现象消失[解析]由条纹间距公式Δx＝ldλ(d指双缝间距离，l是双缝到屏的距离)，可知：A项中l减小，Δx变小；B项中λ变大，Δx变大；D项中d变大，Δx变小．故A、B、D正确．[答案]ABD13．在“双缝干涉测光的波长”的实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央明条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图7甲所示，转动手轮，使分划板向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条明条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图乙所示．已知双缝间距d＝1.5 mm，双缝到屏的距离L＝1.00 m，则被测光的波长为多少？图7[解析] 题图甲读数为1.130 mm ，题图乙读数为1.760 mm.相邻两条明条纹的间距Δx ＝1.760－1.1303mm ＝0.210 mm. 由Δx ＝l d λ得λ＝d Δx l ＝1.5×10－3×0.210×10－31.00m ＝3.15×10－7 m. [答案] 3.15×10－7 m题组四 综合应用14．在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.5 mm ，测得双缝到光屏的距离为1.0 m ，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5 mm.则：(1)此红光的频率为多少？它在真空中的波长为多少？(2)假如把整个装置放入折射率为43的水中，这时屏上相邻明条纹的间距为多少？ [解析] (1)相邻两条暗条纹间的距离Δx ＝7.5×10－35m ＝1.5 ×10－3 m. 根据λ＝d LΔx 得 λ＝0.5×10－31.0×1.5×10－3 m ＝7.5×10－7 m ， 由f ＝c λ得此光的频率 f ＝c λ＝3.0×1087.5×10－7Hz ＝4.0×1014 Hz. (2)在水中红光的波长λ′＝λn＝5.625×10－7 m ， 相邻两条明条纹间的距离为Δx ＝L d λ′＝ 1.00.5×10－3×5.625×10－7 m ＝1.125×10－3 m. [答案] (1)4.0×1014 Hz 7.5×10－7 m (2)1.125×10－3 m。
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 13.3 光的干涉课件1 新人教版选修34
n－1
4
λ＝ dΔx＝ 3×10－3×1.60×10m－≈4 6.86×10－7 m.
l
0.70
答案 见解析
第二十三页，共33页。
课堂(kètáng)要点小结
光的干涉(gānshè) 实验：用双缝干
涉测量光的波长
杨氏干涉 (gānshè)实验 产生明暗条纹的条件
明暗条纹间距与波长的关系Δx＝ λ l d
却没有干涉发生
第二十六页，共33页。
123
解析 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.
在两个相干光源完全相同的情况下，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(xiānɡ yù)就会叠加，满足相干条件就能发生干
2.实验步骤 (1)按如图4所示安装(ānzhuāng)仪器.
图4
(2)将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮光筒的
中心(zhōngxīn.)轴线上
第十页，共33页。
三、实验：用双缝干涉(gānshè)测量光的波长
(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(guāngbān)恰好落在双缝上，通过调 节遮光筒上测量头的目镜，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).
干涉条纹之间的距离变大，可采取(cǎiqǔ)以下办法：(1)
；
(2)
；(3)
.为了测量红光的波长，现测得屏
上6条亮条纹间的距离为7.5 mm，已知双缝间的距离为0.5 mm，
双缝到光屏的距离为1 m，则此红光的波长为 .
第三十一页，共33页。
高中物理 第13章 光 第3节 光的干涉 第4节 实验：用双缝干涉测量光的波长课件 新人教版选修3
4．数据处理 (1)用测量头测量某单色光干涉图样的条纹间距 Δx＝ an2－－a11. (2)用刻度尺测量双缝到光屏的距离 l(双缝间距 d 是已知 的)．
(3)将测得的 l、d、Δx 代入 Δx＝dl λ，求出光的波长 λ， 重复测量、计算，求出波长的平均值．
(4)换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求 出相应的波长．
2．双缝干涉实验 (1)实验过程：让一束平行的 2 _完__全__相__同___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 3 ___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 4 ___干__涉_____． (2)实验现象：在屏上得到 5 _明__暗__相__间___的条纹． (3)实验结论：光是一种 6 ___波_______．
要点二 干涉条件及双缝干涉图样特征
1．干涉条件：两列光的 7 ___频__率___相同、8 ____振__动____ 方向相同、相位差 9 ___恒__定_____．
2．相干光源：发出的光能够发生 10 ___干__涉_____的两个 光源．
3．条纹间距：条纹间距是指相邻亮条纹中央或相邻暗 条纹中央间的距离．
(3)测定单色光的波长 ①通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，使 分划板的中心刻线对齐某一条纹的中心，记下手轮的读数 a1. 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 a2 和移过分划板中心刻度线的条 纹数 n. ②用刻度尺测量双缝到光屏的距离 l(d 是已知的)． ③重复测量、计算，求出波长的平均值． ④换用不同的滤光片，重复实验．
3．实验步骤 (1)器材的安装与调整 ①先将光源(线状光源)、遮光筒依次放于光具座上，如 图所示，调整光源的高度，使它发出的一束光沿着遮光筒的 轴线把屏照亮．
高中物理光的干涉实验
高中物理光的干涉实验在高中物理课程中，光的干涉实验是一项重要的实验内容。
通过这个实验，我们可以更深入地了解光的性质和行为。
本文将介绍光的干涉实验的原理、实验装置以及实验结果的分析。
一、实验原理光的干涉是指两束或多束光波相遇时发生的相互作用。
干涉实验通常使用的是两束光波。
当两束光波相遇时，会发生干涉现象，出现明暗相间的干涉条纹。
这是由于光波的波动性导致的。
光波的波动性使得光波在传播过程中会发生衍射、干涉等现象。
在干涉实验中，我们主要关注的是光的干涉现象。
当两束光波相遇时，它们会发生干涉，干涉现象的强弱取决于两束光波的相位差。
二、实验装置光的干涉实验一般使用的是杨氏双缝干涉实验装置。
这个装置由一个光源、一个狭缝、一个双缝、一个屏幕和一个观察器构成。
光源发出的光经过狭缝后，会形成一个光斑。
这个光斑经过双缝后，会分成两束光波，然后在屏幕上形成干涉条纹。
观察器可以用来观察和记录干涉条纹的形态。
三、实验结果分析通过观察干涉条纹的形态，我们可以得到一些有关光的性质的信息。
首先，干涉条纹的间距可以用来计算光的波长。
根据杨氏双缝干涉实验的公式，干涉条纹的间距与波长成正比。
其次，干涉条纹的亮度可以用来判断两束光波的相位差。
当两束光波的相位差为整数倍的2π时，会出现亮纹；当相位差为奇数倍的π时，会出现暗纹。
通过观察干涉条纹的亮度变化，我们可以推断两束光波的相位差。
此外，干涉条纹的形态还可以用来判断光的偏振状态。
当两束光波的偏振方向相同时，会出现清晰的干涉条纹；当两束光波的偏振方向垂直时，干涉条纹会变得模糊。
四、实验应用光的干涉实验在生活中有着广泛的应用。
例如，在光学仪器中，干涉条纹的形态可以用来判断光学元件的质量和性能。
在光学显微镜中，通过观察样品的干涉条纹，可以得到更清晰的图像。
此外，光的干涉实验还可以用来研究光的波动性和光的粒子性。
通过观察干涉条纹的形态和变化，可以深入理解光的性质和行为。
总结：光的干涉实验是一项重要的物理实验。
高中物理：13.3《双缝干涉实验》课件(新人教版选修3-4)
0 20
5
10
35 15
30
20
图（乙）
第 1 条 时读数
图（丙）
第 4 条 时读数
游标尺的读数 ：
测量结果求波长： 测出n个亮条纹间的举例a。就可以 求出相邻两个亮条纹的距离
x
a n 1
l d
再由 得
x
ad ( n 1) l
ห้องสมุดไป่ตู้
再见
第十三章 光
第三节 实验：用双缝干涉测量 光的波长
一、实验原理
如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远， 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
P1
X=ltanθ≈lsinθ
当两列波的路程差为波长的 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
二、观察双缝干涉图样
滤光片单缝双缝
光源
遮光筒
屏
L1
L2
图（甲）
注意事项：
1、安装仪器的顺序：光源、滤光片、
单缝、双缝、遮光筒、光屏 2、双缝与单缝相互平行，且竖直放置 3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心 均在遮光筒的中心轴线上 4、若出现在光屏上的光很弱，由于不 共轴所致 5、若干涉条纹不清晰，与单缝和双缝 是否平行有很大关系
S1 d S2
x
θ
r2 l
P
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
x l d
其中，波长用λ 表示，d表示两个 狭缝之间的距离，l为挡板与屏间的距 离．
实验步骤： 1、安装双缝干涉仪 2、单缝到双缝的距离为5-10cm 3、通过目镜，可看见白光的双缝干涉条 纹 4、放红光虑光片，观测红光的双缝干涉 条纹 调节d比较△x的变化换绿色虑光片 5、测量出n条亮条纹间距a 6、察看说明书，得出d和L 7、代入公式，求出波长
高中物理人教版选修34《13.3光的干涉》(共14张PPT)
4、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离
x L
d
这说明了相邻亮（或暗）条纹的间距相等 5、近一步的实验表明：
6、光的波长、频率：v=λf （1）红光的波长最长，紫光的波长最短。 （2）红光的频率最小，紫光的频率最大。 光的波长常用单位埃来表示：1Ao =10－10m
二、薄膜干涉 1、定义：由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
一、双缝干涉
4、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离
r12
L2
xd 2
r22
L2
xd 2
第二式平方减第一式平方可得：
xr22r12(r2r1)r(2r1)
二、薄膜干涉 1、定义：由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成
2、实例：肥皂泡或水面上的油膜所形成的彩色花纹 3、应用：检测平面是否平直
干涉现象应用: ①检查精密零件的表面质量。方法是透明标准 平面与被侧面之间形成一个劈形空气薄层，用 薄膜干涉原理检测，精度可达10－6cm。 ②增透膜：原料：氟化镁，厚度绿光的波长1/4。 涂有增透膜的镜头呈淡紫色。
2d
2d
（2）若r2－r1=λ/2，则：
x•LxL
2 2d
d
一、双缝干涉
4、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离
x L
d
这说明了相邻亮（或暗）条纹的间距相等 5、近一步的实验表明： 用单色光做实验，相邻亮（或暗）条纹的间距红 光的最大，紫光的最小。 这说明了红光的波长最长，紫光的波长最短。
一、双缝干涉
薄膜干涉：产生原因
高中物理选修3-4第13章同步教学课件：13-3 光的干涉 共20张 精品
③ 双缝与屏间的距离 l : L越大，相邻的亮纹间距越大
（2）：相邻亮纹间距计算公式：
x l
d
P1
S1 P
S2 l
各色光在真空中的波长
光的 颜色
红
波长 nm 770－620
光的 颜色
绿
波长 nm 580－490
橙
620－600
蓝－靛
490－450
黄
600－580
紫
450－400
红光波长最大，紫光波长最小
单缝
双缝
巧妙解决了相干光问题
屏幕
光
s1
束
s0
s2
红滤色片 (激光)
托马斯·杨
杨氏双缝实验 被评为十大最美 丽实验之一。
1801年，英国物理学家托马斯·杨（1773~1829）在实验 室里成功的观察到光的干涉．
证 明 光 是 一 种 波
实验演示：
现象：出现亮暗相间条纹。
用氦氖激光器演 示光的双缝干涉
第十三章 光
第三节 光的干涉
一、杨式双缝干涉实验
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．
思考1：如果我们先假设光是一种波，那 么按照我们所学的波动知识，光要发生干 涉现象需要满足什么条件？
（频率相同）
思考2：有没有什么方法可以获得相干光— 频率相同的光呢？
天才的设想
P1
（2）半波长的奇数倍时出现暗条纹． S1
P
S2
3、同样条件的双缝实验，用不同的色
光得到的相邻亮（暗）条纹间的宽
度不等。
x L
d
4、干涉条纹的特点是等间距的，明暗相间的；单色光和 白光的条纹不同。
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三、实验：用双缝干涉测量光的波长 1.实验原理：相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是Δx＝ 根据这个公式，可以测出波长. 缝的中点位于遮光筒的轴线上.
l ， λ d
2.观察双缝干涉图样时注意使单缝与双缝相互 平行 ，尽量使
3.测定单色光的波长
l 在Δx＝ λ中，双缝间的距离d是已知的，双缝到屏的距离l d
答案 D
三、用双缝干涉测光的波长
1.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.
梳理·识记·点拨 理解·深化·探究
巩固·应用·反馈
一、杨氏干涉实验 1.1801年，英国物理学家 托马斯·杨 成功地观察到了光的干涉 现象. 2.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的.这两个波源发出的光在挡板后面的空
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，因此是亮条纹中心，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 条纹中心.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.当换用波长 为400 nm的紫光时，|P1S1－P1S2|＝600 nm＝ 3 λ紫，则两列 2
明暗相间 间互相叠加，发生干涉现象，挡板后面的屏上得到_________ 的条纹.这种现象证明光是一种 波 . 二、出现明、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 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，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
一、杨氏双缝干涉实验
1.双缝干涉的装置示意图
图1
实验装置如图1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.也可用激光直接照射双缝. (2)双缝的作用：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.产生干涉的条件：两列光的频率相同、相位相同、振动 方向相同.本实验中是靠“一分为二”的方法获得两个相干 光源的.
知红光与绿光频率、波长均不相等，这时( 纹消失 )
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
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 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
第十三章——
第3讲 光的干涉
实验：用双缝干涉测量光的波长
目标定位
1.知道光的干涉现象，知道光是一种波.
2.理解相干光源和产生干涉现象的条件.
3.理解明暗条纹的成因及出现明暗条纹的条件.
4.了解双缝干涉测量光的波长的实验原理，能够利用双缝干涉实
验测量单色光的波长.
1 预习导学 2 课堂讲义 3 对点练习
3.干涉图样 (1) 若用单色光作光源，则干涉条纹是等间距的明暗相间的 条纹. (2) 若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中间条纹 是白色的.
4.实验结论：证明光是一种波.
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
测量头 可以用米尺测出，相邻两条亮条纹间的距离Δx需用_______ 测出.
想一想 答案
实验中为什么不直接测出相邻两条亮条纹间的距离 由于光的波长很小，实验中条纹宽度很小，直接测出
Δx，而要测出n个亮条纹间的距离，再求平均值？ 一条条纹的宽度不准确或较难实现，只能先测出n 个条纹间 距，再求相邻亮条纹间的距离，这样既便于测量，又可以减 小误差.
橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P
点上方的P1点出现第一条亮条纹(即P1到S1、S2的光程差为一个
波长)，现换用波长为400 nm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 图2
解析
从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成两束相干光，
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.
二、屏上某处出现亮、暗条纹的条件 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： λ |PS1－PS2|＝kλ＝2k· (k＝0,1,2,3，…) 2 k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于屏上的O处，为亮条纹，此
光波到达P1点时振动情况完全相反，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. 答案 B
借题发挥
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，要记住 光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，还要注意这一结论成立的条件是：两个光源 情况完全相同.
针对训练
如图 3 所示，用频率为 f 的单色光
( 激光 ) 垂直照射双缝，在光屏的 P 点出现第 3
条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的
距离之差|r1－r2|应为( c 3c A. B. 2f 2f
3c C. f 5c D. 2f
)
图3
λ 解析 出现暗条纹，说明 S1、S2 到 P 点距离之差为 ×(2n－ 2 5 c 5 5c 1)＝2λ 而 λ＝ f ，所以|r1－r2|＝2λ＝ 2f ，因而 D 是正确的.
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：
λ |PS1－PS2|＝(2k－1)· (k＝1,2,3，…) 2
k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开.
例2
ห้องสมุดไป่ตู้
如图2所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm 的