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物理光学干涉与衍射实验光学干涉与衍射是物理光学领域中重要的实验现象，它们揭示了光的波动性质和相干特性。
通过实验，我们可以观察到干涉和衍射现象，进一步理解光的性质和波动理论。
本文将介绍物理光学干涉与衍射实验的原理、实验装置及实验结果。
一、干涉实验干涉实验是观察干涉现象的实验方法，干涉是指两个或多个光波相遇产生叠加的结果。
首先我们需要准备狭缝光源、狭缝装置和接收屏幕等实验器材。
实验步骤如下：1. 将狭缝光源放置在实验室中的一定位置，使其发出单色、单色散、平行光，可以使用氢气灯或者激光器作为光源。
2. 将狭缝装置放置在狭缝光源后方，调节狭缝宽度和距离，使得通过狭缝的光波满足相干条件。
3. 在一定距离处放置接收屏幕，接收和记录经过狭缝和产生干涉的光波的分布情况。
4. 观察接收屏幕上出现的干涉条纹，记录图像和数据。
通过干涉实验，我们可以观察到干涉条纹的出现。
干涉条纹的特点是明暗交替、等间距分布。
这是由于光波的叠加和相位差的变化引起的。
干涉现象可以用来测量光的波长、光源的亮度等。
二、衍射实验衍射实验是观察衍射现象的实验方法，衍射是指光通过孔径或者障碍物时发生的偏折现象。
进行衍射实验，我们需要准备光源、衍射装置和接收屏幕等实验器材。
实验步骤如下：1. 将光源放置在实验室中的一定位置，确保光源单色、单色散、平行光。
2. 将衍射装置放置在光源后方，衍射装置可以是单个小孔、单缝装置或者多缝装置。
3. 调节衍射装置的参数，如孔径、缝宽等，观察经过衍射装置的光的分布情况。
4. 在一定距离处放置接收屏幕，接收和记录经过衍射装置产生的衍射光的分布情况。
5. 观察接收屏幕上的衍射图案，记录图像和数据。
通过衍射实验，我们可以观察到衍射图案的出现。
衍射图案的特点是中央亮度较高，辐条徐徐减弱。
衍射现象的特点与衍射装置的参数、光波波长等有关。
衍射现象的研究对于理解光波传播和物质的波动性质具有重要意义。
三、干涉与衍射的应用光学干涉与衍射的实验不仅仅是理论物理研究的基础，还有许多实际应用。
高三物理光学知识点干涉在高三物理学习中，光学是一个重要的知识点。
其中，干涉是光学中的一个关键概念。
干涉现象指的是两个或多个光波相互叠加时所产生的干涉图样。
下面将从干涉的基本原理、干涉的分类以及干涉的应用三个方面对高三物理光学知识点干涉进行详细阐述。
一、干涉的基本原理干涉现象的产生基于光的波动性质。
光波在传播过程中会遵循波动理论，表现出波长、频率和波速等特性。
干涉的基本原理可以概括为以下几点：1. 波前：光波在传播过程中，波的前沿称为波前。
波前可以是平面波、球面波或其他形状的波。
2. 波程差：由于光波传播过程中受到的干扰，不同波前的到达时间存在差异，这个差异称为波程差。
3. 波源：干涉现象需要至少两个或多个波源，这些波源通过波形、幅度和相位等方面的差异来影响干涉的结果。
4. 叠加原理：当两个波几乎同时到达时，它们会相互叠加。
如果两个波处于同相位（相位差为整数倍的2π），则会发生增强；如果两个波处于反相位（相位差为奇数倍的π），则会发生消除。
5. 波幅和光强：在干涉现象中，波幅和光强是两个重要的物理量。
波幅表示波的振幅大小，光强表示光的强度大小。
二、干涉的分类根据波源的不同，干涉现象可以分为两类：自然光干涉和分波前干涉。
1. 自然光干涉：自然光是由多个不同频率、不同相位的光波组成。
当自然光经过光学元件后，产生的干涉称为自然光干涉。
自然光干涉的例子包括薄膜干涉和牛顿环干涉等。
2. 分波前干涉：在分波前干涉中，光波是通过一个波片或其他光学元件进行分波，然后再进行干涉。
分波前干涉的例子包括杨氏双缝干涉和劈尖干涉等。
三、干涉的应用干涉现象在现实生活和科学研究中有着广泛的应用。
1. 干涉仪器：基于干涉的原理，人们发明了很多利用干涉现象测量长度、精确定位以及分析材料特性的仪器。
如激光测距仪、干涉显微镜等。
2. 光纤通信：光纤通信是一种重要的通信方式，其基本原理是利用光的全内反射和干涉现象来传输信息信号。
光纤通信技术的发展使得信息传输更快速、稳定和长距离。
形成明纹，先光程差为半的透明薄膜上，透明薄故薄膜的最小厚度h 应第十二章波动光学(一)一.选择题[B ]1.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是(A) 使屏靠近双缝. (B) 使两缝的间距变小. (C) 把两个缝的宽度稍微调窄. (D) 改用波长较小的单色光源. 参考解答：根据条纹间距公式Ax =2 •，即可判断。
nd[B ]2.在双缝干涉实验中，入射光的波长为 ■，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 •，则屏上原来的明纹处 (A)仍为明条纹； (B)变为暗条纹；(C)既非明纹也非暗纹；(D)无法确定是明纹，还是暗纹参考解答：光程差变化了 2.5 -，原光程差为半波长的偶数倍波长的奇数倍，故变为暗条纹。
[A ]3.如图所示，波长为■的平行单色光垂直入射在折射 率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉•若薄 膜厚度为e ,而且n i >n 2>出，则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 4 二n 2 e / ■.(B) 2 二n 2 e / ■.(C) (4 m2 e / ■. j 亠，. (D) (2 二n 2 e / ■-二 参考解答：此题中无半波损失，故相位差为：…2兀2兀.「二光程差 =2en 24二 n 2e /，。
[B ]4. 一束波长为■的单色光由空气垂直入射到折射率为 膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为(A)人 /4 . (B) / (4 n).(C)九/ 2 .(D)九/ (2n).参考解答:反射光要干涉加强，其光程差应为半波长的偶数倍满足如下关系式：2nh ■ — =1工(要考虑半波损失)，由此解得h =，/ (4n)。
2n 3n i[C ]5.若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹参考解答：接触点P 的左边两反射光的光程差为'飞《 = 2nh ，接触点P 的右边两反射光的光程差为“ght=2nh 。
第十二章 光 学练 习 一一. 选择题1. 在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中（ C ） (A) 传播的路程相等，光程相等； (B) 传播的路程相等，光程不相等； (C) 传播的路程不相等，光程相等； (D ) 传播的路程不相等，光程不相等。
2. 设S 1、S 2 是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1、r 2，路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于（ B ） (A) )()(111222t n r t n r +-+； (B)])1([])1([111222t n r t n r -+--+；(C) )()(111222t n r t n r --- ； (D) 1122t n t n -。
3. 在双缝干涉中,两缝间距离为d , 双缝与屏幕之间的距离为D (D >> d),波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上,屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是（ D ） (A) 2λD/d ； （B ）λd/D.； (C) dD/λ.； (D) λD/d.。
4..用白光光源进行双缝实验, 若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝, 则（ D ） (A) 干涉条纹的宽度将发生改变； (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹； (C) 干涉条纹的亮度将发生改变； (D) 不产生干涉条纹。
二. 填空题1. 相干光满足的条件是：1）频率相同 ；2）位相差恒定；3）振动方向相同。
2. 在双缝实验中，双缝间距变小，干涉条纹变宽。
3．在双缝实验中，波长变长，干涉条纹变宽。
4. 把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的媒质中,双缝到观察屏的距离为D,两缝间的距离为d(d <<D),入射光在真空中的波长为λ ,则屏上干涉条纹中相邻明纹的间距是dnD λ。
