4.3光的干涉-【高效课堂】2023-2024学年高二物理同步讲练（人教版2019选择性必修第一册）

4.3光的干涉 学习目录 考点一、光的双缝干涉 1 考点二、干涉条纹和光的波长之间的关系 2 考点三、薄膜干涉 3 【巩固练习】 6 知识掌握 考点一、光的双缝干涉 1．光的干涉实验最早是英国物理学家 在1801年成功完成的，杨氏实验有力地证明了光是一种 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 (2)实验现象：在屏上得到 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 (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 (填“奇”或“偶”)数倍时，出现暗条纹． 考点二、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 ，红光条纹间距最 、黄光条纹间距比红光 ，用蓝光时更小． [例题1] 白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的（　　） A．速度不同 B．强度不同 C．振幅不同 D．频率不同 [例题2] 某同学做双缝干涉实验时，用波长为λ0。的激光照射双缝，墙上的P点出现第3级亮条纹（中央亮条纹为第0级亮条纹）。当他改用另一种激光照射双缝时，P点变为第4级亮条纹，则该激光的波长为（　　） A． B． C． D． [例题3] 如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，S1和S2为挡板上的两条狭缝，O为S1、S2连线中垂线与光屏的交点，当频率为5.0×1014Hz的单色光垂直射向挡板时，光屏上P处是O上方的第2条暗条纹的中心。已知真空中光速c＝3×108m/s，则S1、S2到P点的距离之差为（　　） A．3×10﹣7m B．6×10﹣7m C．9×10﹣7m D．1.2×10﹣6m [例题4] 小明站在水池边玩激光笔，他用单色光a斜射向水面，其折射光线把水池底的小鹅卵石P照亮，一会儿水池水面上升一些，他换用单色光b沿同一路径斜射向水面，其折射光线恰好也把小鹅卵石P照亮。小鹅卵石P可以看成一个点，则下列说法正确的是（　　） A．a光的波长比b光长 B．水对a光的折射率比b光大 C．a光在水中传播速度比b光大 D．用同一装置做双缝干涉实验，a光的相邻干涉条纹间距比b光大 [例题5] 如图甲所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在屏上观察到如图乙所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图丙所示。他改变的实验条件可能是（　　） A．减小双缝到光屏之间的距离 B．增大双缝之间的距离 C．将绿光换为红光 D．减小光源到单缝的距离 考点三、薄膜干涉 1．薄膜干涉现象 如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形． 2．薄膜干涉原理分析 (1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波． (2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等．单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹． 3．薄膜干涉的应用 干涉法检查平面的平整程度如图4所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲． [例题6] 自然光照射下肥皂膜的前后表面反射光可形成干涉条纹，而窗户玻璃的前后表面反射光则不能形成干涉条纹，这是由于经窗户玻璃前后表面反射的同种色光叠加时​（　　） A．频率差不恒定 B．波长差不恒定 C．相位差不恒定 D．光速差不恒定 [例题7] 如图所示，P、M、N为三个透明平板，M与P的夹角α略小于N与P的夹角β，一束平行光垂直P的上表面入射，下列干涉条纹的图象可能正确的是（　　） A． B． C． D． [例题8] 肥皂泡上往往会呈现出彩色条纹，这是由于光的哪种现象导致的（　　） A．干涉 B．反射 C．折射 D．衍射 [例题9] 劈尖干涉是一种薄膜干涉。如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入薄片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹。以下叙述与干涉条纹的特点不相符的是（　　） A．条纹间距相等 B．任意一条明条纹所在位置下面的薄膜厚度相等 C．改用频率更大的光照射，条纹间距将变大 D．任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定 [例题10] 如图甲所示，用单色光照射透明标准板来检查平面N的上表面