光的干涉现象与相干条件教学材料
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高中物理光的干涉教案大全物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。
作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
接下来是小编为大家整理的高中物理光的干涉教案大全,希望大家喜欢!高中物理光的干涉教案大全一【教学目标】1、知识与技能:(1)在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程(2)在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。
(3)使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件,并了解其有关计算,明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。
(4)通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。
2、过程与方法在教学的主要设置了两个探究的问题(1)在机械波产生干涉现象的知识基础上,学生通过自主学习掌握光的干涉条件,在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。
(2)小组合作学习探究相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距与什么因素有关。
3、情感态度价值观培养学生合作的精神、团队的意识和集体的观念,培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力,从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。
【教学重点】(1)使学生知道双缝干涉产生的条件,掌握干涉图样的特征。
(2)理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件(3)理解相邻的亮条纹(或暗条纹)的间距,并能应用这一规律解决实际问题【教学难点】(1)对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解(2)理解影响双缝干涉图样中相邻亮条纹(或暗条纹)间距的因素【教学方法】类比、实验、分组探究【教学工具】PPT课件、玩具激光光源、光栅(双缝)【教学过程】课题引入:问一:在日常生活中,我们见到许多光学的现象,这些自然现象是如何形成的?图片展示:如光的直线传播、彩虹、“海市蜃楼”引入:自然界中的光现象如此丰富多彩,人们不禁要问光的本质到底是什么?新课教学:一、两大学说之争:在17世纪以牛顿为代表的一派认为:“光是一种物质微粒,在均匀的介质中以一定的速度传播”以惠更斯为代表的一派认为:“光是在空间传播的某种波”学生讨论:你赞同谁的观点?并说一说赞同的原因。
第十三章第3节光的干涉【教学目标】(一)知识与技能1、知道光的干涉现象及由此说明光是一种波。
知道杨氏双缝干涉实验设计的巧妙之处。
2、理解何处出现亮条纹,何处出现暗条纹,知道其它条件相同时,不同色光产生干涉条纹间距与波长的关系。
(二)过程与方法通过观察、实验、并能将观察到的现象跟以前学过的机械波的干涉进行类比,进行自主学习,培养学生观察、表达、分析及概括能力。
情感态度与价值观通过光干涉图样的观察,再次提高学生在学习中体会物理知识之美;另外通过渗透科学家认识事物的科学态度和巧妙思维方法,渗透辩证唯物主义观点。
【教学重点与难点】重点是光的干涉现象、理解干涉条纹的成因,光的双缝干涉条纹间距的大小的决定式及其物理意义;难点是光的干涉现象的成因及如何引导学生寻找获得相干光源的其他方法。
【教学过程】(一)引入1、什么是波的干涉?产生干涉的一个必要的条件是什么?2、干涉现象是波特有的现象。
光具有波动性吗?你如何用实验去验证?生:若光是一种波,就必然会观察到光的干涉现象,观察光的干涉现象可以用屏幕,在屏幕上会得到明暗相间的条纹。
因此精心设置实验,寻找光的干涉现象。
演示两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源,移动屏与它们之间的距离,屏幕上看不到明暗相间的现象。
设疑:为什么不能观察到干涉图样?是光没有波动性,还是没有满足相干的条件?引导学生讨论得到:两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象,是实验设计有错误,没有满足相干条件。
在物理学史上曾很长一段时间内人们一直认为光不是波,所以没有波动性,也不会产生干涉现象。
直到19世纪,英国物理学家托马斯·扬改进实验设计,在历史上第一次得到了相干光源。
(二)新课教学一、光的双缝干涉——扬氏干涉实验。
介绍英国物理学家托马斯·扬.如何认识光,如何获得相干光源——展示扬氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时,学习扬氏的科学态度,巧妙的思维方法.1、介绍实验装置——双缝干涉仪.说明双缝很近0.1mm,强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等。
第四章 光 课时4.3 光的干涉1.了解杨氏双缝干涉实验装置和实验现象,了解相干光源的概念及产生干涉现象的条件。
2.能阐述干涉现象的成因及明暗条纹的位置特点。
3.知道双缝干涉条纹间距和光的波长之间的关系。
4.通过实验和观察,了解薄膜干涉现象及其应用。
一、光的双缝干涉 1.物理史实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,开始让人们认识到光的波动性.2.双缝干涉实验(1)实验过程:让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝S 1和S 2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干涉.(2)实验现象:在屏上得到明暗相间的条纹. (3)实验结论:光是一种波.1.双缝干涉的条件必须有相干光源,且双缝间的距离必须很小. 2.杨氏干涉实验采用将一束光一分为二的方法获得相干光源. 3.决定条纹明暗的条件(1)当两个光源与屏上某点的距离之差等于波长λ的整数倍时,两列光波在这点相互加强,出现明条纹.(2)当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长λ2的奇数倍时,两列光波在这点相互减弱,出现暗条纹.4.干涉条纹和光的波长之间的关系(1)亮条纹中心的位置:x =n l dλ(n =0,±1,±2…) (2)相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距是: Δx =l dλ.二、薄膜干涉1.不同位置的液膜,厚度不同,因此在膜上不同的位置,一束自前后两个面的反射光的路程差不同.在某些位置,这两列波叠加后相互加强,出现了亮条纹;在另一位置,叠加后相互削弱,出现了暗条纹.2.薄膜干涉在技术上的应用.可以在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜,增加光的透射或者反射,还可以利用薄膜干涉的原理对镜面或其他精密的光学平面的平滑度进行检测。
基础过关练题组一对光的双缝干涉的理解1.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.光屏上与两缝的距离之差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D.在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生2.某同学利用如图所示器材观察光的干涉现象,其中A为单缝屏,B为双缝屏,C为光屏。
泰山学院物理与电子工程学院教案教研室电光原教研室任课班级 2011物理学专业学生人数 37教师闫专怀泰山学院物理与电子工程学院教案电光原教研室教师姓名:闫专怀年月日泰山学院物理与电子工程学院教案电光原教研室教师姓名:闫专怀年月日教学进程与内容波动的独立性、叠加性和相干性1.1.1电磁波的传播速度和折射率光是某一波段的电磁波,光在真空中的传播速度。
在介质中的速度为为介质的相对介电系数,为相对磁导率.透明介质的折射率:1.1.2 光的强度对人的眼睛或感光仪器起作用的是电场强度E,所以我们说光波中的振动矢量通常指的是电场强度E.可见光谱波长390nm——760nm频率×1014Hz——×1014Hz光的强度:1.1.3 机械波的独立性和叠加性1.1.4 干涉现象是波动的特性1.1.5 相干与不相干叠加相位差平均相对强度教学后记rrvcnμε==2AI=1、非相干叠加:随机变化,2、相干叠加:恒定,注:振动的瞬时值都直接叠加.差别仅表现在最后的平均值上(平均相对强度).四、光的相干条件:频率相同、振动方向相同、位相差恒定由单色波叠加所形成的干涉图样1.2.1位相差和光程差光程:光在媒质中通过的几何路程与媒质折射率的乘积;光程差:, k为波数。
1.2.2 干涉图祥的形成泰山学院物理与电子工程学院教案电光原教研室教师姓名:闫专怀年月日教学进程与内容泰山学院物理与电子工程学院教案电光原教研室教师姓名:闫专怀年月日教学进程与内容干涉条纹的可见度光波的时间相干性和空间相干性1.4.1 干涉条纹的可见度1、定义可见度当(暗条纹全黑)时,,条纹的反差最大,清晰可见.当时,,条纹模糊不清,甚至不可辨认.1.4.2 光源的非单色性对干涉条纹的影响以杨氏干涉实验为例,在波长与内各种波长的干涉条纹的相干叠加,仅有零级条纹是完全重合在一起的,其它各级条纹不再重合,极大值位置的范围由明条纹宽度:确定,随着干涉级的提高,同一级干涉条纹的宽度增大,干涉条纹的可见度便相应地降低.当波长为的第j级与波长为的第(j+1)级条纹重合时,条纹的可见度降为零,无法观察到条纹。
§11-1 相干光件及获得方法2. 能分析杨氏双缝干涉条件、条纹分布规律和位置;理解劳埃德镜光干涉规律三、教学过程:引言:什么是光的干涉现象?与机械波类似,光的干涉现象表现为在两束光的相遇区域形成稳定的、有强有弱的光强分布。
即在某些地方光振动始终加强(明条纹),在某些地方光振动始终减弱(暗条纹),从而出现明暗相间的干涉条纹图样。
光的干涉现象是波动过程的特征之一。
光的干涉:两束光的相遇区域形成稳定的、有强有弱的光强分布。
实际是满足一定条件的两列相干光波相遇叠加,在叠加区域某些点的光振动始终加强,某些点的光振动始终减弱,即在干涉区域内振动强度有稳定的空间分布。
干涉条纹:所形成的均匀分布的图样。
§11-1相干光一、相干光:两束满足相干条件的光称为相干光1、相干条件(Coherent Condition):这两束光在相遇区域:①振动方向相同;②振动频率相同;③相相位同或相位差保持恒定那么在两束光相遇的区域内就会产生干涉现象。
2、相干光的获得(1)普通光源的发光机理当原子中大量的原子(分子)受外来激励而处于激发状态。
处于激发状态的原子是不稳定的,它要自发地向低能级状态跃迁,并同时向外辐射电磁波。
当这种电磁波的波长在可见光范围内时,即为可见光。
原子的每一次跃迁时间很短(10-8 s )。
由于一次发光的持续时间极短,所以每个原子每一次发光只能发出频率一定、振动方向一定而长度有限的一个波列。
由于原子发光的无规则性,同一个原子先后发出的波列之间,以及不同原子发出的波列之间都没有固定的相位关系,且振动方向与频率也不尽相同,这就决定了两个独立的普通光源发出的光不是相干光,因而不能产生干涉现象。
(2)获得相干光源的两种方法a.原理:将同一光源上同一点或极小区域(可视为点光源)发出的一束光分成两束,让它们经过不同的传播路径后,再使它们相遇,这时,这一对由同一光束分出来的光的频率和振动方向相同,在相遇点的相位差也是恒定的,因而是相干光。
光的干涉教学设计一、教学目标•了解光的干涉是指两束或多束光在相遇时产生的干涉现象;•了解光的干涉需要满足相干条件;•掌握干涉条纹产生的原理和特点;•能够通过实验观察到干涉现象,并能够进行简单的分析和解释;•培养学生的观察、实验、分析和解决问题的能力。
二、教学内容1.光的干涉现象的引入和背景知识介绍2.干涉条纹的产生条件和原理3.干涉实验的设计与观察结果4.干涉现象的分析和解释三、教学准备•干涉仪器:干涉装置、光源、屏幕等•实验器材:平行光源、狭缝、眼镜蛇尺、尺子等•实验材料:纸张、半透明薄片等•教学课件、PPT等教学辅助材料四、教学步骤步骤一:引入和背景知识介绍(10分钟)在学生们进入教室后,先通过问题引入光的干涉现象,例如:你有没有看到过彩虹?你知道彩虹的产生原理是什么吗?接着可以简单介绍一下光的干涉现象,说明在特定的条件下,两束或多束光线相叠加会产生明暗相间的干涉条纹。
步骤二:干涉条纹的产生条件和原理(15分钟)在引入之后,通过幻灯片或者板书的方式,简要介绍干涉条纹的产生条件和原理。
包括相干光的要求、相位差的作用以及如何实现相干光的产生等方面的内容。
步骤三:干涉实验的设计与观察结果(30分钟)1.设计一个简单的干涉实验,可以使用双缝实验进行演示。
安装双缝和光源,调整光源和屏幕的位置,使得干涉条纹清晰可见。
2.让学生们一起观察干涉条纹的产生过程,观察不同光源、不同缝宽、不同波长的光线对条纹形态的影响,并记录下观察结果。
步骤四:干涉现象的分析和解释(20分钟)通过观察实验结果,和学生们一起进行分析和讨论。
引导学生们思考以下问题:为什么会产生干涉条纹?为什么干涉条纹有明暗相间的特点?不同波长的光线对干涉条纹有什么影响?让学生们进行思考和解释,并给予适当的引导和指导。
五、教学总结与拓展在教学结束之后,对光的干涉现象进行总结和拓展。
回顾所学的内容,并结合生活中的实际例子,拓展学生的应用能力。
可以引导学生们讨论光的干涉在实际生活中的应用,如干涉测量、干涉仪器、干涉涂层等等。
光的干涉-人教版选修3-4教案一、教学目标知识目标1.掌握光的干涉的基本概念;2.了解光的干涉的两种形式:定域干涉与全息干涉;3.掌握干涉环的产生条件和特点。
技能目标1.能够解释光的波动性及干涉现象的产生;2.能够通过实验观察、演示,加深对干涉现象的理解;3.能够分析和解释干涉环的产生条件和特点。
情感目标1.培养学生对光学实验的兴趣和探究精神;2.培养学生的合作意识和创新思维。
二、教学重点难点重点1.光的干涉的基本概念;2.干涉环的产生条件和特点。
难点1.全息干涉的基本原理及其应用;2.干涉条纹的产生。
三、教学内容与教学过程1. 光的干涉的基本概念(1)概念光的干涉是指两束或多束光线相遇所产生的相消和相长的现象。
干涉是光的波动性的直接表现,同时也是光的最重要的性质之一。
(2)产生条件两束光束必须满足一定的条件,即:•独立性:两束光线来源必须相互独立,来自同一点源的光束不能干涉;•相干性:两束光线必须相干,相干性是干涉产生的最基本的条件;•相位差:两束光线相遇的位置的相位差必须符合一定的条件。
(3)产生结果两束光线干涉产生的结果包括:•干涉条纹:即光强的分布规律,体现干涉效果的明显特征;•干涉色:当干涉发生时,由于光列相长相消所发生的光程差的变化,光的颜色会发生变化。
2. 全息干涉(1)概念全息干涉是相干光通过物体后形成的单色光波的衍射图样来再次干涉的一种二次干涉,同时也是一种重要的光学技术。
(2)全息干涉的基本原理•全息图的制备:将物体的信息用相干光阱在一块光敏感材料上形成全息图。
全息图包括物体波(反射、透射或散射波)和参考波两部分。
•投影:用相同的参考光,将光下的全息图照射到另一块光敏感材料上。
•再现:以相同的方向用相同的波长和相同的几何光学参数照射再现全息信息。
(3)全息干涉的应用•全息术的应用一:在3D立体成像方面。
在利用全息技术制备出来的3D影像表现出了不同于 2D投影像的“立体效果”,为医疗、军事、工业与艺术等方面提供了更完美的技术解决方案。
物理教案-光的干涉教案章节:一、光的干涉现象【教学目标】1. 了解光的干涉现象的定义和特点。
2. 掌握光的干涉现象产生的条件。
【教学内容】1. 光的干涉现象的定义和特点:当两束或多束相干光波重叠时,它们会在空间中形成明暗相间的干涉条纹,这种现象称为光的干涉现象。
光的干涉现象具有明显的周期性和稳定性。
2. 光的干涉现象产生的条件:(1)相干光的产生:相干光是指光波的波长、振幅、相位等参数相同或相位差保持不变的光。
只有相干光之间才能产生稳定的干涉现象。
(2)光波的叠加:当两束或多束相干光波重叠时,它们的光波相位会相互叠加,从而产生干涉现象。
【教学方法】1. 采用多媒体演示文稿,展示光的干涉现象的图片和视频,让学生直观地了解光的干涉现象。
2. 通过实验或模拟实验,让学生亲自观察和体验光的干涉现象,加深对光的干涉现象的理解。
【教学评估】1. 课堂问答:提问学生关于光的干涉现象的定义和特点,以及光的干涉现象产生的条件,检查学生对教学内容的理解程度。
教案章节:二、双缝干涉实验【教学目标】1. 了解双缝干涉实验的原理和操作。
2. 掌握双缝干涉实验中干涉条纹的分布规律。
【教学内容】1. 双缝干涉实验的原理:当相干光通过两个狭缝时,会在屏幕上形成干涉条纹。
这是因为光波通过狭缝后,会发生叠加,形成干涉现象。
2. 双缝干涉实验的操作:(1)准备一台光源,如激光器,产生相干光。
(2)将相干光通过两个狭缝,观察屏幕上的干涉条纹。
3. 双缝干涉实验中干涉条纹的分布规律:(1)干涉条纹的间距:干涉条纹的间距与狭缝间距和入射光的波长有关。
间距越大,说明光波的波长越长。
(2)干涉条纹的形状:干涉条纹通常是明暗相间的,且宽度相等。
【教学方法】1. 演示双缝干涉实验的操作,让学生了解实验原理和步骤。
2. 通过实验或模拟实验,让学生亲自观察和测量干涉条纹的间距和形状,分析干涉条纹的分布规律。
【教学评估】1. 课堂问答:提问学生关于双缝干涉实验的原理和操作,以及干涉条纹的分布规律,检查学生对教学内容的理解程度。
1●课标要求1 .知道光的干涉现象,知道光是一种波.2 .理解杨氏干涉实验中亮暗条纹产生的原因.3 .了解相干光源,掌握产生干涉的条件.●课标解读1 .知道光的干涉现象和干涉条件,并能从光的干涉现象中说明光是一种波.2 .理解杨氏干涉实验亮暗条纹产生的原因.3 .了解相干光源,掌握产生干涉的条件.●教学地位本节是利用光干涉的理论知识进行实验与应用,在实际生活中有重要意义,在高考中的地位也举足轻重.●新课导入建议光到底是什么?有些物理学家提出光是一种波,如果光真是一种波,它应该具有波的特征,就一定能观察到光的干涉现象,1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到光的干涉现象,这节课我们共同探究光的干涉的相关知识.●教学流程设计课前预习安排:1.看教材.2.学生合作讨论完成【课前自主导学】.步骤1:导入新课,本节教学地位分析步骤2:老师提问,学生回答补充,检查预习效果步骤3:师生互动完成“探究1”教师讲解例题,并总结解题规律步骤7:指导学生完成【当堂双基达标】验证学习情况步骤6:完成“探究3”重在讲解综合应用规律、方法、技巧步骤5:师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1”步骤4:让学生完成【迁移应用】,检查完成情况并点评步骤8:先由学生自己总结本节的主要知识,教师点评,安排学生课下完成【课后知能检测】课标解读重点难点1.观察光的干涉现象,能说出光的干涉条纹的特点.2.能说出干涉现象产生的原因以及出现明条纹或暗条纹应满足的条件.3.明确相干光源的概念,熟记产生稳定干涉现象的条件.1.双缝干涉中形成明暗条纹的条件及判断方法.(重点)2.明暗条纹成因的理解.(难点)光的干涉1 .(1)杨氏干涉实验①物理史实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,开始让人们认识到光的波动性.②双缝干涉实验a.实验过程:让一束平行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干涉.b.实验现象:在屏上得到明暗相间的条纹.c.实验结论:光是一种波.d.现象解释:S1和S2相当于两个频率、相位和振动方向相同的波源,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),两列光波在这点相互加强,出现明条纹;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光波在这点相互削弱,出现暗条纹.(2)光产生干涉的条件①干涉条件两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定.②相干光源:发出的光能够产生干涉的两个光源.2. 思考判断(1)直接用强光照射双缝,发生干涉.(×)(2)若用白光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹.(×)(3)若用单色光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹.(√)3. 探究交流为什么一般情况下很难观察到光的干涉现象?【提示】由于不同光源发出的光的频率一般不同,即使是同一光源,它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相位差,在一般情况下,很难找到那么小的缝和那些特殊的装置.杨氏双缝干涉实验1. 如何获取一个线光源?2. 如何获取两个频率相同的线光源?3. 光的干涉现象中的加强点与干涉图样的什么相对应?1. 双缝干涉的装置示意图图13-3-1实验装置如图13-3-1所示,有光源、单缝、双缝和光屏.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.杨氏那时没有激光,因此他用强光照射一条狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光.3. 双缝屏的作用平行光照射到单缝S 上,又照射到双缝S 1、S 2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. 屏上某处出现亮、暗条纹的条件观察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相反.具体产生亮、暗条纹的条件为:(1)亮条纹的条件:屏上某点P 到两条缝S 1和S 2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍.即:|PS 1-PS 2|=kλ=2k ·λ2(k =0,1,2,3…)k =0时,PS 1=PS 2,此时P 点位于屏上的O 处,为亮条纹,此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S 1和S 2的路程差正好是半波长的奇数倍.即:|PS 1-PS 2|=(2k -1)·λ2(k =1,2,3…)k 为暗条纹的级次,从第1级暗条纹开始向两侧展开.(3)时间上的关系:①亮条纹:Δt =nT (n =0,1,2,3…).②暗条纹:Δt =(2n +1)·T 2(n =0,1,2,3,…)式中Δt表示两列光波到同一点的时间差;T=1f为光波的周期.1 .双缝干涉的条件是必须有相干光源,且双缝间的间距必须很小.2 .光源不同部位发出的光不一定具有相同的频率和恒定的相位差,所以一般情况很难观察到光的干涉现象,杨氏双缝干涉实验采用将一束光“一分为二”的方法获得相干光源.图13-3-2如图13-3-2所示是双缝干涉实验装置,使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S,在光屏中央P处观察到亮条纹,P点上方的P1点处于第一级亮纹中心(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仍为亮条纹B.P为亮条纹,P1为暗条纹C.P为暗条纹,P1为亮条纹D.P、P1均为暗条纹【审题指导】在两相干波相遇的区域中,判断各点的明暗情况是通过该点到两缝的路程差的大小与波长的关系判断.【解析】从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光,由题意知屏中央P点到S1、S2距离相等,即由S1、S2分别射出的光到P点的路程差为零,因而,无论入射光是什么颜色的光,波长多大,P点都是中央亮条纹的中心.而P1点到S1、S2的路程差刚好是橙光的一个波长,即|P1S1-P1S2|=600 nm =λ橙,则两列光波到达P1点振动情况完全一致,振动得到加强,因此,出现亮条纹.当换用波长为400 nm的紫光时,|P1S1-P1S2|=600 nm=32λ紫,则两列光波到达P1点时振动情况完全相反,即由S1、S2射出的光波到达P1点时相互减弱,因此,出现暗条纹.综上所述,选项B正确.【答案】 B对于双缝干涉原理的理解是很重要的,关键是杨氏的“一分为二”的实验设计思想.光源S在平面镜中所成的象与S本身构成了相干光源.要获得稳定的干涉,就是要找到相干光源,所以也可以利用两块成很小角度的平面镜的反射光进行干涉实验.双缝干涉图样的特点【问题导思】1. 不同色光用同一个双缝干涉实验,干涉条纹有何不同?2. 用白光做干涉实验,干涉图样如何?1. 单色光的干涉图样图13-3-3若用单色光作光源,则干涉条纹是明暗相间的条纹,且条纹间距相等.中央为亮条纹,两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关,波长越大,条纹间距越大.2. 白光的干涉图样若用白光作光源,则干涉条纹是彩色条纹,且中央条纹是白色的.这是因为:(1)从双缝射出的两列光波中,各种色光都能形成明暗相间的条纹,各种色光都在中央条纹处形成亮条纹,从而复合成白色条纹.(2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比,即红光的亮条纹间距宽度最大,紫光的亮条纹间距宽度最小,即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合,这样便形成了彩色干涉条纹.用白光做干涉实验,从红光到紫光其波长由大到小,它们的干涉条纹间距也是从大到小,屏中央各色光都得到加强,混合成白色,但两侧因条纹间距不同而分开成彩色,而且同一级条纹内紫外红.在双缝干涉实验中,如果()A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹C.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹D.用紫光作为光源,比用红光作为光源产生的条纹间距更大【解析】白光为复合光,各色光波长不同,干涉图样为彩色条纹,A错;红光为单色光,B正确;干涉条件是频率相同,故C错误;紫光作为光源比用红光作为光源产生的条纹间距小,D错.【答案】 B图13-3-42. (2013·通化检测)如图13-3-4所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图,实线表示波峰,虚线表示波谷.在此时刻,介质中A点为波峰相叠加点,B点为波谷相叠加点,A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点.如果把屏分别放在A、B、C三个位置,那么()A.A、B、C三个位置都出现亮条纹B.B位置处出现暗条纹C.C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D.以上结论都不对【解析】在干涉现象中,所谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同,该点的振幅是两列波的振幅之和,而不要理解为该点始终处于波峰或波谷,在某些时刻它也可以位于平衡位置(如题图中C点).所谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的,该点的振幅是两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,则该点始终在平衡位置,对光波而言,该点是完全暗的.【答案】 A综合解题方略——双缝干涉中条纹间距和位置的分析双缝干涉实验装置如图13-3-5所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝的距离相等,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点最近的第一条亮条纹.如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点的干涉条纹的情况及其上方第一条亮条纹的位置是:①O点是红光的亮条纹;②红光的第一条亮条纹在P点的上方;③O 点不是蓝光的亮条纹;④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方.其中正确的是()图13-3-5A.只有①②正确B.只有①④正确C.只有②③正确D.只有③④正确【规范解答】O点到两缝的距离相等,故不论换用红光还是蓝光,O点均为亮条纹,所以①正确,③错误;因为S2P-S1P=λ绿,又因为λ绿<λ红,所以S2P -S1P<λ红.所以红光第一条亮纹到中心亮纹O点的距离比绿光的第一条亮纹到中心亮纹O点的距离大,所以红光的第一条亮纹在P点上方,②正确;同理,蓝光的波长比绿光的小,蓝光的第一条亮条纹在P点的下方,④错误.综上所述,只有A正确.故正确答案为A.【答案】 A。