3.10 干涉 1
高三物理光的干涉1
光的干涉、用双缝干涉测波长、衍射现象一、知识点梳理1、光的干涉现象：频率相同，振动方向一致，相差恒定（步调差恒定）的两束光， 在相遇的区域出现了稳定相间的加强区域和减弱区域的现象。
（1）产生干涉的条件：①若S 1、S 2光振动情况完全相同，则符合 λδn x d L r r ==-=12，（n =0、1、2、3…）时，出现亮条纹； ②若符合2)12(12λδ+==-=n x d L r r ，（(n=0，1，2，3…)时， 出现暗条纹。
相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的中央间距为λd L x =∆。
（2）熟悉条纹特点中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。
2． 用双缝干涉测量光的波长原理：两个相邻的亮纹或暗条纹的中心间距是Δx ＝l λ/d测波长为：λ＝d ·Δx /l（1）观察双缝干涉图样：只改变缝宽，用不同的色光来做，改变屏与缝的间距看条纹间距的变化单色光：形成明暗相间的条纹。
白光：中央亮条纹的边缘处出现了彩色条纹。
这是因为白光是由不同颜色的单色光复图16-1-1合而成的，而不同色光的波长不同，在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，光波的波长越长，各条纹之间的距离越大，条纹间距与光波的波长成正比。
各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹，故各色光重合为白色。
（2）测定单色光的波长：双缝间距是已知的，测屏到双缝的距离l ，测相邻两条亮纹间的距离x ∆，测出n 个亮纹间的距离a ，则两个相邻亮条纹间距：1-=∆n a x3．光的色散：不同的颜色的光，波长不同在双缝干涉实验中，各种颜色的光都会发生干涉现象，用不同色光做实验，条纹间距是不同的，说明：不同颜色的光，波长不同。
含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。
各种色光按其波长的有序排列就是光谱。
从红光→紫光，光波的波长逐渐变小。
4．薄膜干涉中的色散现象如图：把这层液膜当做一个平面镜，用它观察灯焰的像：是液膜前后两个反射的光形成的，与双缝干涉的情况相同，在膜上不同位置，来自前后两个面的反射光用图中实虚线来代表两列光，所走的路程差不同。
3-1干涉
+ cos[(k 2 − k 1 ) ⋅ r − (ω2 − ω1 )t + (ϕ 20 − ϕ10 )
差频项
}
相干条件（干涉基本条件）
E10 ⋅ E 20 cos[(k 2 − k 1 ) ⋅ r − (ω2 − ω1 )t + (ϕ 20 − ϕ10 )
= E10 + E 20 + 2E10 ⋅ E 20 cos[(k 2 − k 1 ) ⋅ r + (ϕ 20 − ϕ10 )]
2 2
= I1 + I 2 + 2 I1 I 2 cos(∆ϕ )
其中
∆ϕ = (k 2 − k 1 ) ⋅ r + (ϕ 20 − ϕ10 )
干涉图形(干涉强度分布)分析
干涉项不为0的条件 干涉项不为 的条件: 1. 的条件
2π >> τ (ω 2 − ω 1 )
3.
2.
ϕ20 − ϕ10
不随时间变化
E10 ⋅ E 20 ≠ 0
ω2 = ω1
初位相差恒定 E1和E2不正交 和 不正交
相干条件
干涉装置
– 产生两个或多个相干光波 – 引入被测对象 – 改变个相干光波的传播方向或波形使其叠加， 改变个相干光波的传播方向或波形使其叠加， 产生干涉 产生相干光波的功能又称分光功能， 产生相干光波的功能又称分光功能，按照 分光方法不同，干涉装置可分为两类： 分光方法不同，干涉装置可分为两类：分波面 装置和分振幅装置
I ( r ) ≠ I1 ( r ) + I 2 ( r )
几个概念： 几个概念： 1.干涉场; 1.干涉场; 干涉场 2. 干涉条纹或干涉图形
3.2薄膜干涉一等厚条纹(修正版)解析
氟化镁： n1.38
4）增反膜
n1 nn2
L 2 n h 0/2 0, h
0 4n
I A 1 2 A 2 2 2 A 1 A 2 c o s 2 ( A 1 A 2 ) 2
多层介质高反射膜的光强反射率
可达99％以上
例 为了增加透射率，求氟化镁膜的最
级次，不影响条纹的形状、间 隔和反衬度。
3）正入射时，等厚条纹的形状
垂直入射时，cosi1 L (P )2 n h 0/2
可知，干涉条纹与薄膜的等厚度线重合， 干涉条纹的形状就是薄膜等厚线的形状， 所以成为等厚条纹。
4）等厚条纹的特点
（1）条纹定位于薄膜的表面附近
（2）薄膜厚度不均匀，条纹与等厚线重合
B
n2
2 n h s in 2i/c o si
( A B P ) 2 ( A B ) 2 n h / c o s i L (P ) 2 n h c o si
2）讨论 （1）这是一个近似公式
（2）干涉区域位于薄膜表面附近
（3）满足n1 nn2或 n1 nn2时 有半波损 L (P ) 2 n h c o s i0 /2 （4）有无半波损只影响条纹的绝对
2
rk R (k0,1 ,2, )
(1)从反射光中观测，中心点是暗点还 是亮点？从透射光中观测，中心点是暗点还 是亮点？
(2)属于等厚干涉，条纹间距不等，为 什么？
(3)将牛顿环置于 n1的液体中，条 纹如何变？
(4)应用例子:可以用来测量光波波长， 用于检测透镜质量，曲率半径等.
工件 标准件
测量透镜的曲率半径
半球形水膜
正在破裂的半球形水膜
双层肥皂水膜
《波的干涉与衍射》 知识清单
《波的干涉与衍射》知识清单一、波的干涉1、干涉现象当两列频率相同、振动方向相同、相位差恒定的波相遇时，会在相遇区域形成某些地方振动始终加强，某些地方振动始终减弱的稳定分布，这种现象称为波的干涉。
比如说，在平静的水面上同时投入两块石头，产生的两列水波相遇时，就可能出现干涉现象。
2、相干波源能够产生干涉现象的两列波称为相干波，它们的波源称为相干波源。
相干波源需要满足频率相同、振动方向相同、相位差恒定这三个条件。
3、干涉图样波的干涉所形成的稳定的振动加强区和振动减弱区相互间隔的分布，称为干涉图样。
在干涉图样中，振动加强的区域总是振动加强，振动减弱的区域总是振动减弱。
振动加强区域的振幅等于两列波振幅之和，振动减弱区域的振幅等于两列波振幅之差。
4、干涉条件（1）两列波的频率必须相同。
如果两列波的频率不同，在相遇区域就不会形成稳定的干涉图样。
（2）两列波的振动方向必须相同。
（3）两列波的相位差必须恒定。
5、干涉的应用干涉现象在科学技术和日常生活中有广泛的应用。
（1）在光学中，利用干涉可以测量光波的波长、检测表面的平整度等。
（2）在无线电技术中，利用干涉可以测量发射机的频率等。
二、波的衍射1、衍射现象波在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏离直线传播路径而绕到障碍物或小孔后面继续传播的现象，称为波的衍射。
例如，水波在遇到障碍物时，会绕过障碍物继续传播；声波在通过门缝时，能在门后听到声音，都是衍射现象的体现。
2、明显衍射的条件当障碍物或小孔的尺寸比波长小，或者跟波长差不多时，衍射现象比较明显。
3、衍射图样衍射后的波的强度分布不再是均匀的，而是形成新的图样。
4、衍射与干涉的区别（1）干涉是两列波叠加的结果，而衍射是一列波自身的行为。
（2）干涉需要两列相干波源，而衍射只需要一列波。
（3）干涉图样中振动加强和减弱的区域是固定的，而衍射图样中强度的分布是变化的。
5、衍射的应用（1）在无线电通信中，利用衍射可以绕过障碍物传播信号。
高中物理选择性必修一-第四章-第四节-光的干涉
总结提升
1.由于薄膜干涉是经薄膜前、后表面反射的两束光叠加而形成的，所以 观察时眼睛与光源应在膜的同一侧. 2.在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的光程差由膜的厚度决定，所 以薄膜干涉中同一亮条纹或同一暗条纹应出现在厚度相同的地方，因此 又叫等厚干涉，每一条纹都是水平的. 3.用单色光照射得到明暗相间的条纹，用白光照射得到彩色条纹.
例4 用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条 纹为
√
解析 由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时通过 的光程差，则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度.因肥皂液薄膜在 重力作用下形成了一个上薄下厚的楔形膜，厚度相等的位置在同一条水 平线上，故同一条干涉条纹必然是水平的，由此可知只有选项B正确.
一、光的双缝干涉 导学探究
1.双缝干涉的装置示意图 实验装置如图2所示，有光源、单缝、双缝和光屏.
图2
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.如果用激光直接照射 双缝，可省去单缝屏(托马斯·杨当时没有激光). 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 率相同且振动情况完全一致的相干光.
图3
解析 P点与两缝的距离之差为Δr＝2.1×10－6 m 所以有 N1＝Δλ1r＝26.1××1100－－76mm＝3.5 由此可知，P点与S1、S2的距离差是半波长的奇数倍， 所以用A光在空气中做双缝干涉实验，P点是暗条纹.
(2)已知B光在某种介质中的波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向 空气时，临界角为37°(sin 37°＝0.6).
a光频率较小，同一介质对a光的折射率较小，故D错误.
三、薄膜干涉 1.薄膜干涉中相干光的获得 光照射到薄膜上，在薄膜的前、后两个面反射的光是由同一个实际的光 源分解而成的，它们具有相同的频率，恒定的相位差. 2.薄膜干涉的原理 光照在厚度不同的薄膜上时，前、后两个面的反射光的光程差等于相应 位置膜厚度的2倍，在某些位置，两列波叠加后相互加强，于是出现亮条 纹；在另一些位置，叠加后相互削弱，于是出现暗条纹.
高二物理光的干涉(1)
二、波的干涉
• 下图是水波的干涉
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第十二章 机 械 波 6、波 的 干 涉
一、波的叠加
• 两列波相遇后，彼此 穿过，继续传播，波 的形状和传播的情形 都跟相遇前一样，也 就是说，相遇后，它 们都保持各自的运动 状态，彼此都没有受 到影响．
波叠加原理：
• 几列波在同一介质中传播，在介质中某 一点（或某一区域）相遇时前传播，彼此之间互不影响，好 像没有遇到另一列波一样，在它们重叠 的区域里，介质的质点同时参与这几列 波所产生的振动，每一质点仍然是在各 自的平衡位置附近做振动．质点振动的 位移等于这几列波单独传播时引起的位 移的矢量和．
• 如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波 峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰 相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的， 质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列 波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面保
；
第三部分（12～20），写胡良不听父亲的劝告在外另开分店，但终究被人品出了味道的不同，生意以失败告终，又回到老胡的身边；第四部分（21～23），写老胡在临终前对胡良在生意上的满意和嘱托。 本阅读第（2）题是阅读的典型题，句子（段落）在文中的作用答题方法：分析某一句话 （一段话）在文章中的作用，一般从结构和内容两方面进行分析。 1、结构方面要看句子在文章中的具体位置．句子（段落）在开头的作用：（1）开篇点题；（2）设置悬念，引起下文；（3）总领全文．句子在文章中间的作用：（1）埋伏笔；（2）承上启下；（3）照应上文；（4）为下文 作铺垫．句子（段落）在结尾的作用：（1）总结全文；（2）照应题目或开头，使文章结构严谨。? 2、句子（段落）在内容上的作用，要紧密联系文章中心分析，看表达了怎样的情感，表现出了人物怎样的精神品质或性格特征．尤其注意结尾的抒情议论句还起到点明中心，深化主旨的作用。 一般分析句子（段落）的作用，要把结构和内容上的作用综合起来分析。 （2017宁夏）（三）（14分） 乡宴 （1）停刀落箸，乡宴至美。 （2）在我的老家，管做乡宴的厨师叫“大师傅”，平日里，他们与土地为伍，与粮食蔬菜相伴，并无异于常人之处。只有在喜事场上，他们才被主家以 “天地君亲师”中的“师”称呼，身份便有了些许特殊。 （3）只见“大师傅”马步扎得稳当，一只炒锅盈握在手，翻炒之间尽显如虹气势，“砧板”和“传菜”臂助左右，不敢怠慢。或许，他们不知“八珍”是何烹饪之术，更叫不出几道“满汉全席”中的菜品名号，不论是批切锲斩，还是 煎炒烹炸，全靠代代传续，耳濡目染，他们用娴熟的烹饪技艺制作出富有地方风味的菜肴，灵趣中透出憨鲁，粗粝中带着精细，一如他们性情的折射。 （4）几乎每个村子里都有一名做乡宴的“大师傅”，我们村也有，是我的伯祖父，也就是我的大爷。二堂哥建春结婚的时候，那十六桌酒席 宴就出自他老人家之手。他是长辈，本应到外村请“大师傅”来伺厨的，他不允，说还是由自己做才放心。家人拗不过他，只好答应。 （5）随着建春哥婚期的临近，我似乎闻到了那股浓浓的菜香。 （6）大爷常说，做宴席讲究五个字：质、色、香、味、器，缺一不可。对于食材的质，大爷 向来很在意。俗话说，一方水土一方人，一方人做一方宴，要想做出亲近唇齿的味道，就不能忽视本地食材，因为它们接了我们脚下的地气，还有渗入我们肌体的水气。 （7）按照本地风俗，不管谁家办喜事，本家族人和左邻右舍都要去帮忙。炉灶锅台，杯碟碗筷，刷得纤尘不染，干货菜蔬， 鸡鸭鱼肉，逐一备齐。大爷并不急于过油、走红，而是先吊了一锅清汤。照他的话说，这叫“唱戏的腔，厨师的汤”。厨师没了清汤，做出的菜肴就没有底味，不论是烧、扒，还是炖、焖、煨、汆、涮、烩、熬，味道再好，终究是浮着的。为人处世亦是如此，没了人味，表面功夫做得再好， 也只不过是浮夸之辈。 （8）炉膛中，松柴毕毕剥剥地燃烧着，酱锅里的汤汁上下翻涌，锅底箅丝上的肉慢慢红润起来。大爷一声令下，大家抖擞起精神，火速“备宴”。搅动鸡蛋的嘚嘚声，切葱姜末发出的唰唰声，“粗斩细剁”肋条肉形成的马蹄声，给鲤鱼、光鸡过油响起的噼里啪啦 声……各种声音融汇在一起，抑扬顿挫，和谐悦耳。小院子的花花草草也被这气氛所感染，欢快地摇曳着。 （9）薄暮时分，“备宴”收尾，建春哥和伯父送来糖茶，表示感谢。大家围坐在八仙桌旁，讲古说今，大爷话不多，深邃的眼神让人捉摸不透。晚九点左右，大家散去，大爷斜躺在连 椅上，不一会儿就响起了沉重混沌的鼾声。 （10）第二天，阳光灿烂，天气晴好。唢呐声声，鞭炮齐鸣。建春哥迎来了堂嫂。他们拜天地，拜高堂，夫妻对拜，空气中弥漫着鞭炮炸开花的呛味，非常好闻。另一头，大爷将两碗宽心面下好了，由本家嫂子用红漆木盘端给两位新人。宽心面， 嫩香腆润，每碗一整根，代表一心一意，蕴含美好的寄托。这时，“传菜”的伙计捎话过来，客人已经遵照安排入座，大爷将手勺一挥，宣布开席！ （11）宴席有条不紊地进行着。从天刚破晓到日上中天，大爷在“砧板”的配合下，忙而不乱，一口炒锅在手，或翻或转，动作流畅自然。做 完最后一道“四喜丸子”，他长舒一口气，额头沁出细密的汗珠，脸膛泛红，让人感觉很温暖。 （12）送走宾客，伯父安排大家会餐，再次表示感谢。我又尝到了大爷的手艺。大爷多喝了两盅，他说，他记不清做过多少次乡宴了，但这次喜宴是他做得最满意的一次。大家打趣他，说他之前 故意留了一手。他摆摆手说，每次都很用心，但这次感觉不一样，至于啥感觉，一时半会说不清。 （13）许多年过后，我结婚了，“大师傅”是从外庄请来的，因为大爷再也不能做喜宴了，或者说，我永远没有机会品尝他做的菜了。我陪客人入座，一道道菜端上餐桌，菜品用了很多新式调 料，客人推杯换盏，赞不绝口，我却停了一下筷子，忆起大爷，还有他做的乡宴。 （14）那滋味，那么美，是浓浓的亲情，是家的味道。 (选自《人民日报》，有删改） 19.文章第①段有什么作用?说说你的看法。(2分) 答： 20.与第③段“只见‘大师傅’马步扎得稳当，一只炒锅盈握在手， 翻炒之间尽显如虹气势”相照应的句子是? ?。(2分) 21.理解第⑦段“为人处世亦是如此，没了人味，表面功夫做得再好，也只不过是浮夸之辈”这个句子的含义。(2分) 答：? 22.请从修辞手法的角度赏析第⑧段中画线的句子。(2分) 答：? 23 .简要分析第?段画线句描写人物的方法及作用。 (2分) 答： 24.文章结尾段能否删去?为什么?(2分) 答： 25.文章的题目是“乡宴”,开篇却从做乡宴的“大师傅”写起,这离题吗?请结合全文内容说一说。(2分) 答： 代谢：（三）（14分） 19．(2分)开篇点题，揭示文章的内容；统领全篇；奠定全文感情的基调；吸引读者阅读的兴趣。 20．(2分)一口炒锅在手，或翻或转，动作流畅自然。 21．(2分)为人处世如做乡宴，注重本色底味；做人要有人味，一个人如果只注重做表面功夫，他只能是一个浮夸的人。（意思接近即可) 22．(2分)排比、比喻。赏析点:婚宴“备宴”时的热闹、欢快景象；喜宴菜品的丰盛；厨师精湛、 娴熟的烹饪技艺。 23. (2分)神态、肖像描写；满意、放松的心理；大爷的辛劳。 24．(2分)不能。因为结尾段揭示了文章的主题,突出乡村喜宴的美，照应文章的开头；总结全文,升华主题。(从内容和结构两方面考虑) 25．(2分)不离题。开篇大量的内容写做乡宴的“大师傅”，为下文写大 爷做乡宴做铺垫；使文章内容更充实，突出主题。 （2017四川广安）（14分）记叙文阅读 大 风 莫 言 我家后面有一条弯弯曲曲的胶河、沿着高高的河堤向东北方向走七里左右路，就到了一片方圆数千亩的荒草甸子。每年夏天，爷爷都击那儿割草，我爷爷的镰刀磨得快，割草技术高，割下 来的草干净，不拖泥带水。 最早跟爷爷去荒草甸子剖草，是刚过了七岁生日不久的 一天。堤顶是一条灰白的小路，路的两边长满野草，行人的脚压适迫得它们很瑟缩，但依然是生气勃勃的。爷爷的步子轻悄悄的，走得不紧不慢，听不到脚步声。田野里丝线流苏般的玉米缨儿，刀剑般的玉米 叶儿，刚秀出的高粱穗儿，很结实的谷子尾巴，都在雾中时隐时现。河堤上的绿草叶儿上挂着亮晶晶的露水珠儿，微微颤抖着，对我打着招呼。 田野里根寂静，爷爷漫不经心地哼起歌子来： 一匹马踏破了铁 甲连环 一杆枪杀败了天下好汉 一碗酒消解了三代的冤情 一文钱难住了盖世的英 雄…… 坦荡荡的旷野上缓慢地爬行着爷爷悲壮苍凉的歌声。听着歌声，我感到陡然间长大了不少，童年似乎就消逝在这条灰白的镶着野草的河堤上。 他带着我善找老茅草，老茅草含水少，干得快，牲口也爱吃。爷爷提着一把大镰刀，我捉着一柄小镰刀，在一片茅草前蹲下来。“看我怎么 割。”爷爷示范给我看。他并不认真教我，比画了几下子就低头割他的草去了。他割草的姿势很美，动作富有节奏。我试着割了几下，很累，厌烦了，扔下镰刀，追鸟捉蚂蚱去了。 【不知何时，天上布满了大块的黑云。 我帮着爷爷把草装上车，小车像座小山包一样。大堤弯弯曲曲，刚走出 里把路，黑云就把太阳完全遮住了。天地之间没有了界限，我竟然感到一种莫名的恐惧。回头看爷爷，爷爷的脸木木的，一点表情也没有。 河堤下的庄稼叶子忽然动了起来，但没有声音。河里也有平滑的波浪涌起，同样没有声音。很高很远的地方似乎传来了世上没有的声音，天地之间变成 紫色，还有扑鼻的干草气息、野蒿子的苦味和野菊花幽幽的香气。 在我们的前方，出现了一个黑色的，顶天立地的圆柱，圆柱飞速旋转着，向我们逼过来，紧接着传来沉闷如雷鸣的呼噜声。 “爷爷，那是什么” “风。” 爷爷淡波地说，“使劲拉车吧，孩子。”说着，他弯下了腰。 我们 钻进了风里，听不到什么声音，只感到有两个大巴掌在使劲扇着耳门子，鼓膜嗡嗡地响。堤下的庄稼像接到命令的士兵，一齐倒伏下去。 爷爷双手攥着车把，脊背绷得像一张弓。他的双腿像钉子一样钉在堤上，腿上的肌肉像树根一样条条棱棱地凸起来。风把车上半干不湿的茅草揪出来，扬 起来，小车在哆嗦。爷爷的双腿开始颤抖了，汗水从他背上流下来。】 夕阳不动声色地露出来，河里通红通红，像流动着冷冷的铁水。庄稼慢慢地直起腰。爷爷像一尊青铜塑像一样保持着用力的姿势。 我高呼着：“爷爷，风过去了。” 他慢慢地放下车子，费劲地直起腰，我看到他的手指 都蜷曲着不能伸直了。 风把我们车上的草全卷走了，不、还有一棵草夹在车粱的榫缝里。我把那棵草举着给爷爷看，一根普通的老茅草，也不知是红色还是绿色。 “爷爷，就剩下一棵草了。”我有点懊丧地说。“天黑了，走吧。”爷爷说着，弯腰推起了小车。 我举着那棵草，跟着爷爷走 了一会儿，就把它随手扔在堤下淡黄色的暮色中了。 （选自《萌芽》，有删改） 15、用一句话概括“【 】”之间文字的主要内容。 16、结合短文，概括说说爷爷是一个怎样的人？ 17、结合语境，体会作者写爷爷哼“歌子”的作用。 18、“风把我们车上的草全卷走了，不、还有一棵草夹 在车粱的榫缝里。我把那棵草举着给爷爷看，
《大学物理》第三章-薄膜干涉
在P点的光程差，
r
d
S●
n1 n2
1
L
P
●
n1 n2
n1 d 2n2 2n1dtgr sin i cos r 2
i D
i
2
3
A r
C
r
B
d
1 sin r 2dn2 2d n1 sin i cos r cos r 2
折射定律
S●
n1 n2
1
L
P
●
sin i n2 sin r n1
4.
应用——增透(射)膜和增反射膜（自学） 回答问题：为什么望远镜的镜头呈蓝紫色？
例1 用白光照射到折射率为1.33的肥皂膜上， 若从45°角方向观察薄膜呈现绿色（500nm）， （1）试求薄膜最小厚度。（2）若从垂直方向观 察，肥皂膜正面呈现什么颜色？ 解：
k 2d n2 n1 sin i
rk
n
r
d
o
i
r环
i
P
S
i i 1 2 n n > n n
L
讨论 • 条纹间隔分布: 内疏外密
r
d
rk
越大条纹越密
2dn cos r
2
k
k 1,2,...
2dn sin rr k
k 1 可得相邻两条纹的角间距 r 2dn sin r
o
折射角为r 光线 2和光线3，
n1 n2
1
L
P
●
n1 n2
i D
i
2
3
A r
C
B n1 n2 ( AB BC ) n1 AD 2 d AB BC AD AC sin i 2dtgr sin i cos r d 2n2 2n1dtgr sin i cos r 2
高中物理-光的干涉和衍射
【解析】 (1)为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的 前后两个表面反射后形成的反射光叠加后加强，从而使透射的紫外线 减弱．
(2)路程差(大小等于薄膜厚度 d 的 2 倍)应等于光在薄膜中的波长 λ′的整数倍，即 2d＝Nλ′(N＝1,2…)，因此，膜的厚度至少是紫外线 在膜中波长的12，紫外线在真空中的波长是 λ＝c/ν≈3.7×10－7m.在膜中 的波长是 λ′＝λ/n≈2.47×10－7m，故膜的厚度至少是 1.23×10－7m.
整数倍． Δx＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹． b．在 Q 处，两列反射回来的光波的路程差 Δx 等于半波长的奇数倍 Δx
＝(2n＋1)2λ(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹． ②白光：薄膜上出现水平彩色条纹．
光的干涉的应用
例、如图69-5所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，
所以 N2＝Δλ2x＝4，可见，用 B 光做光源，P 点为亮条纹．
• 题后反思(1)这类题目的解题关键是看光的路程差是 波长的整数倍还是半波长的奇数倍，从而确定是明条 纹还是暗条纹．
• (2)实验装置放在哪种介质中就要用哪种介质中的波 长进行计算，不可张冠李戴．本题中装置是放在空气 中的，故要求出在空气中的波长．
作用：增加反射光的强度， 减弱透射光的强度
②高反射膜
原理：膜前后两面的反射光的路程差为 波长的整数倍，故反射光叠加后 加强，导致反射光强度增大
膜的最小厚度：d 1
2 其中λ为光在膜中的波长
②检查平面 的平整度
用干涉法检查平面：如图甲所示，两板之间形成一层空气 膜，用单色光从上向下照射，入射光从空气膜的上下表面反 射出两列光波，形成干涉条纹．若被检测平面是光滑平整的 ，得到的干涉图样必是等间距的．若某处凹下去，则对应明 纹(或暗纹)提前出现，如图乙所示；若某处凸起来，则对应 条纹延后出现，如图丙所示(注：“提前”与“延后”不是 指在时间上，而是指由左向右的位置顺序上)．
3.1杨氏双缝干涉
第 3 章 光的干涉
15
大学物 理学
3.1 杨氏双缝干涉
三
劳埃德镜（书P128）
P'
P
s1
d
L M D
s2
实验发现：L处（反射镜表面）为暗纹。
M为系统对称面，L处相当于双缝中的O点，应 该出现明纹。
第 3 章 光的干涉
16
大学物 理学
3.1 杨氏双缝干涉
P'
P
s1
d
L M D
s2
半波损失：
第 3 章 光的干涉
18
大学物 理学
3.1 杨氏双缝干涉
例3 如图 离湖面 h=0.5 m处有一电磁波接收 器位于 C ，当一射电星从地平面渐渐升起时， 接收器断续地检测到一系列极大值 . 已知射 电星所发射的电磁波的波长为20.0 cm,求第一 次测到极大值时，射电星的方位与湖面所成 2 的角度.
k D
( 2 k 1)
x
d D
d
明纹
2
k 0 ,1, 2 ,
3
暗纹
第 3 章 光的干涉
大学物 理学
3.1 杨氏双缝干涉
k D
( 2 k 1)
x
x
d D
d
明纹
2
暗纹
D d
k 0 ,1, 2 , x
0
x I
4 条纹间距 ： x 5 条纹特点：
( k 1)
第 3 章 光的干涉
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大学物 理学
3.1 杨氏双缝干涉
例4: 在杨氏实验中，双缝间距为0.45 mm，使用波长为540 nm 的光观测。(1) 要使光屏C上条纹间距为1.2 mm，光屏应离双缝 多远？(2) 若用折射率为1.5、厚度为9.0 m的薄玻璃片遮盖狭 缝S2，光屏上干涉条纹将发生什么变化？ D D x 解:⑴由式 x 得 d d
干涉的概念
干涉的概念干涉是指两个或多个波源发出的波在空间中相遇并产生相互作用的现象。
具体来说，当波源发出的波与另一个波源发出的波相遇时，波的干涉现象就会出现。
这个现象可以在各种波动现象中观察到，如光波、声波、水波等。
干涉现象的主要特点是波的叠加作用。
当两个波源发出的波沿相同方向传播时，它们会在某些位置上加强（叠加干涉），而在其他位置上会相互抵消（相消干涉）。
这种加强或抵消的现象是由波的性质所决定的。
干涉现象的形成需要满足以下几个条件：1. 波源的相位差：波源发出的波在其传播过程中会存在相位差。
相位差的大小和波源的距离、频率以及波长有关。
2. 波源的间距：波源之间的距离决定了干涉的类型。
当波源之间的距离远大于波长时，称为远场，此时观察到的是直线条纹；当波源之间的距离接近或小于波长时，称为近场，此时观察到的是环形或点状的干涉图案。
3. 波源的振幅：波源的振幅决定了干涉强度的大小。
当两个波源振幅相等时，会观察到明亮的干涉条纹；当两个波源振幅不等时，会观察到暗纹和亮纹交替的干涉条纹。
根据波的性质不同，干涉可以分为以下几类：1. 光学干涉：光波的干涉是最为常见的干涉现象。
根据波的传播方向和干涉的条件，光学干涉可以分为菲涅尔干涉和杨氏干涉。
在两个光源发出的光波相互叠加时，会在干涉区域形成一系列明暗相间的干涉条纹。
这种现象在实际应用中被广泛运用于光学仪器的测量、干涉光谱等领域。
2. 声学干涉：声波的干涉是指两个或多个声源发出的声波在空间中相遇产生的相互作用。
当两个声波叠加时，会形成一系列声音的增强和减弱的区域，这些区域称为声波的干涉条纹。
声学干涉在声学测量、声波防护等领域具有重要的应用价值。
3. 水波干涉：水波干涉是指两个或多个波源产生的水波在水面上相遇并相互叠加的现象。
当两个波源发出的波在水面上相遇时，会形成一系列水波的增强和减弱区域，形成干涉条纹。
水波干涉现象在水波测量和水波制造等方面有广泛应用。
干涉现象的研究对于物理学和工程学具有重要意义。