第30讲光的干涉、
(2)亮、
①单色光:
a.光的路程差Δr=r2-r1=kλ(k=0,1,2…
b.光的路程差Δr=r2-r1=(2k+1)(k=0,1,2…
②白光:
③条纹间距公式:
(2024?深圳二模)1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。实验装置如图所示,单色光源S的光直接照射在光屏上,同时通过平面镜反射也在光屏上形成图像。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L,光的波长为λ。
【解答】解:
光源直接发出的光与平面镜反射的光实际上是同一列光,因此是相干光。这种干涉现象可视为双缝干涉,其中双缝SS之间的距离为d,且d=2a。光源S到光屏的距离相当于双孔屏到像屏的距离L。根据双缝干涉相邻条纹间距公式:
可得:
A、
B、
C、
D、点光源S由红色换成绿色,Δx将变小,故D错误。
故选:B。
(2024?黑龙江模拟)有a、两束单色光从空气中平行照射在平行玻璃砖上,经折射后射入空气的光线如图所示,则有关a、
【解答】解:AD、
B、在同一双缝干涉实验装置发生干涉时,根据相邻条纹间距公式:
C、根据全临界角公式:从同一介质射向空气时,由于a光的折射率较大,其发生全反射的临界角较小,因此选项C正确。
故选:C。
(2024?海口一模)用图甲所示装置探究光的波动现象,用红光照射挡板上的双缝,光屏上得到如图乙所示的图样。
【解答】解:A、
B、
C、
D、根据公式分析,若将红色激光替换为绿色激光,由于绿色光的波长较短,中央亮条纹会变窄,因此选项D错误。
故选:B。
(1)相干光:
(2)图样特点:
(2024?枣庄一模)利用薄膜干涉原理可以测量金属丝的直径。将矩形平行薄玻璃板AB置于水平标准工件之上,右侧垫有均匀粗细的直金属丝,从而在标准工件与玻璃板间形成楔形空气膜,如图所示。
【解答】解:
联立解得:
D.更换同一位置的更细金属丝后,L保持不变,d减小,导致相邻亮条纹中心间距Δx增大,因此选项D错误。
故选:B。
(2024?苏州模拟)如图所示,两块标准平面玻璃板中间形成一个劈形空间,劈尖角θ=2×10﹣4rad,(θ很小时,可认为sinθ≈tanθ≈θ)。用波长λ=600nm的单色光从上方照射,从上往下看到干涉条纹。
【解答】解:
当劈尖角为θ时,相邻的亮条纹之间的距离:
当劈形空间内充满液体时,光在液体中的传播速度减慢。根据公式v=λf,波长缩短,导致相邻条纹间距减小。
代入数据可得n,故A正确,BCD错误。
故选:A。
(2024?潍坊一模)制造半导体元件,需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅(SiO2)薄膜的厚度。把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图甲所示的劈尖,用波长λ=630nm的激光从上方照射劈尖,观察到在腐蚀区域内有8条暗纹,且二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹,二氧化硅的折射率为1.5。
【解答】解:设膜厚度为d,因薄膜上下表面反射都有半波损失,斜面上有8条暗纹,MN处为亮纹,则有:
可得:
代入数据解得d=1680nm。故A正确,BCD错误。
故选:A。
两种现象
比较项目
单缝衍射
双缝干涉
不同点
条纹宽度
条纹宽度不等,中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度情况
中央条纹最亮,两边变暗
条纹清晰,亮度基本相等
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍射都有明暗相间的条纹
注意1.白光发生光的干涉、
2.区分干涉和衍射,关键是理解其本质,实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、
(2024?河西区二模)可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象。
【解答】解:A、
B、
C、
D、根据单缝衍射实验规律,狭缝越窄,衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽,故D正确。
故选:D。
(2024?重庆模拟)如图所示,ABCD为半圆柱体玻璃的横截面,O为圆心,CD为直径,E为直径上一点。一束由a、b两种光组成的复色光从真空中由E点射入玻璃,a光传播至A点,b光传播至B点。
【解答】解:A、
如图所示,在B点的入射角小于在E点的折射角,因此b光在B点不会发生全反射,故A错误。
B、根据图像,设两个单色光入射角为θ,那么a光的折射率为:,b光的折射率为:nb。sin30°<sin53°,所以na>nb,因此va<vb。故B正确。
C、光的波长越大,衍射显现越明显。图中a光的折射率高于b光,鉴于折射率与波长呈反比关系,可推断a光波长较短。因此,b光的衍射现象应更为显著。故C错误。
D、
设A,B两点到CD的距离为l,那么EA⑤,EB⑥;联立上述六个公式,可得ta,tb。所以ta>tb。故D错误。
故选:B。
(2024?辽宁模拟)光刻机