1.了解光的干涉现象,了解光的干涉产生的条件。
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。
3.了解薄膜干涉及其成因。
4.知道光的干涉在生产、生活中的应用。
【重点】光的干涉的概念及表达式、光的干涉的条件、
【难点】光的干涉的条件、光的干涉的应用。
1801年,英国物理学家______________成功地观察到了光的干涉现象。
如图所示,让一束平行的光波投射到一个带有两条狭缝S1和S2的挡板上,狭缝S1和S2相距一定距离,这两条狭缝形成两个波源,它们的频率相同。相位和振动方向总是__________,两波源发出的光在挡板后面的空间互相________,发生干涉现象。
在屏上得到____________的条纹。
证明光是一种______。
屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半个波长的__________。
屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是半个波长的__________。
距离)跟光的波长λ成________,即Δx=________。
光照射到薄膜上,在薄膜的前后两个面________的光是由同一个光波分解而成的,它们具有相同的________、恒定的相位差及振动方向。
光照在不同厚度的薄膜上时,薄膜的不同位置前后两个面反射光的相位差异各异,在某些位置两列波叠加后相互加强,形成明条纹;在另一些位置则相互削弱,形成暗条纹。
(1)托马斯·杨用光的干涉实验证明了光是一种波。
(2)在双缝干涉实验中,中央亮纹的宽度最大。
(3)在双缝干涉实验中,光屏上何处出现亮条纹,何处出现暗条纹是由光的路程差所决定的。
(4)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光。
(5)只有频率相同的两列光波才能产生干涉。
(6)干涉条纹的产生是光在液膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果。
二、
1.想一想:
3.(单选)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到如图甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图乙所示。
4.(多选)将一平行玻璃板置于另一平行玻璃板上,一端垫薄片形成空气劈尖,单色光自上方入射时,观察到明暗相间的条纹。
下面关于条纹的说法中正确的是 (
5.如图所示,在一次双缝干涉实验中,Q点为中央亮条纹P上方的第一条亮条纹。已知从S1和S2发出的相干光到达Q点的路程差为9×10??m。m,则实验所用的单色光的频率是多少?第二条暗条纹到双缝的路程差为多少?(光速c=3×108
【解析】两束光为非相干光源,不满足干涉产生的条件。
【解析】基于双缝干涉图样的特性,入射光波长越长,同一装置产生的干涉条纹间距越大。根据题意,另一种颜色的单色光比绿光波长长,因此B选项正确。C、D错,A对。
【解析】通过观察发现,图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大,根据干涉条纹宽度有:Δx=λ,因此可以使缝屏距l变大,双缝间距d减小,或换用波长较长即频率较低的光,以达到要求,故选项C、D错误;选项B正确;与光源到单缝的距离无关,故选项A错误。
【解析】A对,B错:上下表面反射的两列光相干涉,形成干涉条纹,这些条纹是上方玻璃板下表面与下方玻璃板上表面反射光叠加的结果。当薄片靠近劈尖时,劈角增大,相邻亮条纹间距减小,导致干涉条纹变密;反之,若薄片远离劈尖,劈角减小,相邻亮条纹间距增大,干涉条纹则变疏。
C对,D错:将上玻璃板平行上移,导致满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动,因此条纹向着劈尖移动。
5.【答案】×1015Hz1.35×10-6
【解析】由于Q是第一条亮条纹所以QS2-QS1=λ=9×10-7
由c=fλ得:f==Hz=×1015Hz第二条暗条纹到S1、S2的路程差为:
Δs=λ=1.35×10-6