第3课 光的干涉 -【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019）

第3课 光的干涉 ( 学习目标 ) 课程标准 学习目标 观察光的干涉现象，了解现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用。 1．通过观察现象和演示实验，了解光的干涉现象，知道光是一种波，进一步认识光的本性。 2．知道双缝干涉的原理，相邻纹间距表达式。 3．知道薄膜干涉的原理，相邻纹间距的决定因素。 ( 0 2 预习导学 ) （一）课前阅读： 干涉条件、判断某点振动加强或者减弱的方法（动态图解、公式法）、增透膜、増反膜。 （二）基础梳理 一、双缝干涉 1、光的干涉 (1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现 条纹，某些区域相互减弱，出现 条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象. (2)条件：两束光的频率 、振动方向 ，相位差恒定. (3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为 条纹，其余为 条纹. 2.双缝干涉 (1)条纹间距：Δx＝ ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距 . (2)明暗条纹的判断方法： 相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1. 当Δr＝kλ(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现 条纹. 当Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现 条纹. 【概念衔接】频率、相位差、叠加 【拓展补充】若用普通光做实验，需要取出一列光波分成两列。 【即学即练】1．如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为(　　) A. B. C. D. 2. 如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以(　　) A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光 【微点拨】看波程差与波长的关系 二、薄膜干涉 形成原因：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.光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA′和后表面BB′分别 回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加. 【概念衔接】干涉、薄膜、叠加 【拓展补充】薄膜干涉又叫等厚干涉 【即学即练】1、（多选）如图所示，把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关说法合理的是(　　) A.远离中心点处亮环的分布较密 B.用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环 C.这些亮暗圆环是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的 D.与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的 2.如图所示，把一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一个矩形平行玻璃板上，一端用薄片垫起，将红单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法中正确的是(　　) A．条纹方向与AB边平行 B．条纹间距不是均匀的，越靠近BC边条纹间距越大 C．减小薄片的厚度，条纹间距变小 D．将红单色光换为蓝单色光照射，则条纹间距变小 【微点拨】纹的形状看等厚点的分布，纹的疏密看波长与尖角 （三）预习作业 1．判断题： (1)只有频率相同的两列光波才能产生干涉。( ) (2)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。( ) 2．用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些食盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是(　　) A．当金属丝圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30° B．当金属丝圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90° C．当金属丝圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30° D．干涉条纹保持原来状态不变 ( 0 3 探究提升 ) 环节一 思考：1．（多选）.某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率。方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气)，如图所示，特制容器未画出，通过比对填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出该矿泉水的折射率。则下列说法正确的是(设空气的折射率为1)(　　) A．x2<x1　　　　　　　　　 B．x2>x1 C．该矿泉水的折射率为 D．该矿泉水的折射率为 2．如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10－6 m，今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？ (1)已知A光在折射率为n＝1.5的介质中