4.3 光的干涉-2022-2023学年高二物理上学期同步学案+教案（人教版2019选择性必修第一册）

4.3光的干涉 基础导学 要点一、光的双缝干涉 1．光的干涉实验最早是英国物理学家托马斯·杨在1801年成功完成的，杨氏实验有力地证明了光是一种波． 2．双缝干涉实验 (1)实验过程：让一束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，两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉现象． (2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹． 3．出现明暗条纹的判断 (1)亮条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶(填“奇”或“偶”)数倍时，出现亮条纹． (2)暗条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇(填“奇”或“偶”)数倍时，出现暗条纹． 要点二、干涉条纹和光的波长之间的关系 1．若设双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，光的波长为λ，则双缝干涉中相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为Δx＝λ. 2．用不同颜色的光进行干涉实验，条纹间距不同，红光条纹间距最大、黄光条纹间距比红光小，用蓝光时更小． 要点三、薄膜干涉 1．薄膜干涉是液膜前后两个面反射的光共同形成的． 2．不同位置液膜前后两个面的反射光的路程差不同，某些位置两列波叠加后相互加强，出现亮条纹，另一些位置，两列波相互削弱，出现了暗条纹． 要点突破 突破一：双缝干涉的装置示意图 实验装置如图2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(托马斯·杨当时没有激光)． 3．双缝屏的作用 平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同且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 .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. (1)亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍．即： |PS1－PS2|＝kλ＝2k·(k＝0,1,2,3，…) k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于光屏上的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S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍，即： |PS1－PS2|＝(2k－1)·(k＝1,2,3，…) k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两