第十三章 光的干涉
13–1 在双缝干涉实验中，两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖，二者的厚度均为e，波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上，在屏中央处，两束相干光的位相差
。
解：加入透明薄膜后，两束相干光的光程差为n1e–n2e，则位相差为 ennenen)(2)(22121
13–2 如图13-1所示，波长为λ的平行单色光垂直照射到两个劈尖上，两劈尖角分别为21和，折射率分别为n1和n2，若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等，则21,，n1和n2之间的关系是 。
解：劈尖薄膜干涉明条纹间距为
nnL2sin2 （ 很小）
两劈尖干涉明条纹间距相等221122nn，所以
2211nn或1221nn
13–3 用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，欲使屏上的干涉条纹间距变大，可采用的方法是： ； 。
解：因为干涉条纹的间距与两缝间距成反比，与屏与双缝之间的距离成正比。故填“使两缝间距变小；使屏与双缝之间的距离变大。”
13–4 用波长为λ的单色光垂直照射如图13-2示的劈尖膜（n1＞n2＞n3），观察反射光干涉，从劈尖顶开始算起，第2条明条纹中心所对应的膜厚度e = 。
解：劈尖干涉（n1＞n2＞n3）从n1射向n2时无半波损失，产生明条纹的条件为
2n2e = k，k = 0,1,2,3…
在e = 0时，两相干光相差为0，形成明纹。
第2条明条纹中心所对应的膜厚度为k = 1，即2n2e = ，则22ne。
13–5 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜移动0.620mm的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为 。
解：设迈克耳孙干涉仪空气膜厚度变化为e，对应于可动反射镜的移动，干涉条纹每移动一条，厚度变化2，现移动2300条，厚度变化mm620.022300e，则 = 。
第13章 波动光学
一、选择题
1. 在双缝干涉实验中，若单色光源 S到两缝 S1、S2 距离相等，则观察屏上中央明条纹
位于图中 O 处，现将光源 S 向下移动到示意图中的 S 位置，则
(A) 中央明纹向上移动，且条纹间距增大；
(B) 中央明纹向上移动，且条纹间距不变；
(C) 中央明统向下移动，且条纹间距增大；
(D) 中央明纹向下移动，且条纹间距不变。
2. 如图 1 所示， S1 、S2 是两个相干光源， 他们到 P点的距离分别为 r1和 r2．路径
S1P 垂直穿过一块厚度为 t1 、折射率为 n1的一种介质；路径 S2P 垂直穿过一块厚度为 t2、折射
率为 n2 的另一介质；其余部分可看作真空．这两条光路的光程差等于 [ ]
(A) (r2 n2t2 ) (r1 n1t1)
(B) [r2 (n2 1)t2] [r1 (n2 1)t1]
(C) (r2 n2t2) (r1 n1t1)
(D) n2t2 n1t1
3. 在相同的时间内，一束波长为 的单色光在空气和在玻璃中
(A) 传播的路程相等，走过的光程相等
(B) 传播的路程相等，走过的光程不相等
(C) 传播的路程不相等，走过的光程相等
(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等 [ ]
4. 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) 既非明条纹也非暗条纹 (D) 无法确定是明纹还是暗纹 [ ]
5. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜 , 如果波长逐渐变小 , 干涉条纹的 变化情况为
(B) 明纹间距逐渐变小 , 并向劈棱移动
(C) 明纹间距逐渐变大 , 并向劈棱移动
(D) 明纹间距逐渐变大 , 并背向劈棱移动
6. 关于光的干涉，下面说法中唯一正确的是
(A) 在杨氏双缝干涉图样中 , 相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为(A) 明纹间距逐渐减小 并背离劈棱移动 图1 P
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第十三章 光
第一节光的反射和折射
知识点1光的折射定律 折射率
1）光的折射定律
①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！
②表达式：2211sinsinnn
③在光的折射现象中，光路也是可逆的
2）折射率
光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n表示
sinsinn大小
n是反映介质光学性质的一个物理量，n越大，表明光线偏折越厉害。发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同
例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？
解：由介质的折射率与光速的关系得
又根据介质折射率的定义式得
r为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i为在介质中光线与法线间的夹角30°．
由(1)、(2)两式解得：
所以r=45°．
白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。）
练习：1、如图所示，平面镜AB水平放置，入射光线PO与AB夹角为30°，当AB转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )
A．入射角等于50°
B．入射光线与反射光线的夹角为80° cnv C．反射光线与平面镜的夹角为40°
D．反射光线与AB的夹角为60°
2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )
A．小于40° B．在40°与50°之间
C．大于140° D．在100°与140°与间
课时：2课时
教学目标：
1. 理解波动光学的概念，掌握光的干涉、衍射和偏振的基本原理。
2. 通过实验，观察并分析干涉、衍射和偏振现象，加深对波动光学原理的理解。
3. 培养学生运用波动光学知识解决实际问题的能力。
教学重点：
1. 光的干涉原理和现象。
2. 光的衍射原理和现象。
3. 光的偏振原理和现象。
教学难点：
1. 光程差与相位差的关系。
2. 复习光的干涉、衍射和偏振现象，并分析其产生的原因。
教学过程：
第一课时
一、导入
1. 提问：什么是波动光学？它与几何光学有何区别？
2. 引入波动光学的基本概念，如光的干涉、衍射和偏振。
二、光的干涉
1. 讲解光的干涉原理，包括杨氏双缝干涉、劳埃德镜实验和菲涅耳双镜实验。
2. 讲解干涉条纹的形成，以及干涉条纹的间距、亮暗条纹的条件等。
3. 学生进行实验，观察杨氏双缝干涉现象，分析实验数据。
三、光的衍射
1. 讲解光的衍射原理，包括单缝衍射、圆孔衍射和光栅衍射。 2. 讲解衍射条纹的形成，以及衍射条纹的间距、亮暗条纹的条件等。
3. 学生进行实验，观察单缝衍射现象，分析实验数据。
四、光的偏振
1. 讲解光的偏振原理，包括偏振光的获得、马吕斯定律和布鲁斯特定律。
2. 讲解偏振光的应用，如光的选择性吸收、反射和折射等。
3. 学生进行实验，观察偏振现象，分析实验数据。
第二课时
一、复习与巩固
1. 复习光的干涉、衍射和偏振现象，以及其产生的原因。
2. 学生进行课堂练习，巩固所学知识。
二、拓展与应用
1. 讲解波动光学在实际生活中的应用，如光学仪器、光纤通信等。
2. 学生进行小组讨论，分析波动光学在生活中的应用案例。
三、总结与反思
1. 总结波动光学的基本原理和现象。
2. 学生进行自我反思，总结学习心得。
教学评价：
1. 课堂练习和实验报告，评价学生对波动光学知识的掌握程度。
2. 小组讨论和案例分析，评价学生运用波动光学知识解决实际问题的能力。
