光的复习-2023-2024学年高二物理同步课件（人教版2019选择性必修第一册）

第2讲 光的波动性 第四章 光 单元复习 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 1．定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹；某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。 2．条件：(1)两束光的频率相同；(2)相位差恒定。 一、光的干涉 3．双缝干涉 (1)图样特点 ①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹； ②白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹。 半波的偶数倍，出现亮条纹； 半波的奇数倍，出现暗条纹； 光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差r2－r1是 (2)条纹间距(Δx) ①意义：相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心之间的距离。 ②公式：Δx＝ λ。 意义：λ--照射光的波长、d--双缝间距、l--屏到双缝间距离。 方法总结：双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法 （1）如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹。 (2)光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1，2，…)时，光屏上出现暗条纹。 4．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同。 （1）薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层 若薄膜厚度d均匀变化时，会产生等间距的明暗相间的条纹； （2）薄膜干涉的形成规律： 薄膜厚度d的变化越缓，条纹间距变大 把一曲率半径较大的平凸透镜置于一平板玻璃上方，如果用平行单色光垂直照射到平凸透镜上，顺着平行光入射的方向观测可看到透镜中央出现明暗相间的条纹，这种现象最早是牛顿发现的，因此称为牛顿环。 牛顿环是由球面上透射和平面上反射的光线相互干涉而形成的等厚干涉条纹。 牛顿环---薄膜干涉现象 下表面反射光线 上表面反射光线 牛顿环特点： 接触点是暗的，明暗条纹是不等间距，相间宽度逐渐减小，中间梳，边缘密的同心圆环； 方法总结：薄膜干涉的理解和应用 (1)形成：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，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 (2)亮、暗条纹的判断 ①在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍，即Δr＝nλ(n＝1,2，3，…)，薄膜上出现亮条纹。 ②在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍，即Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，3，…)，薄膜上出现暗条纹。 (3)应用：干涉法检查平面如图所示，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。 方法总结：薄膜干涉的理解和应用 (一) 光的干涉现象 研清微点1　光的双缝干涉的理解　 1．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则下列说法正确的是(　 ) A．中间条纹间距较两侧更宽 B．不同色光形成的条纹完全重合 C．双缝间距离越大条纹间距离也越大 D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹 解析：选D　据干涉图样的特征可知，干涉条纹特征是等间距、彼此平行，A错误；不同色光干涉条纹分布位置不相同，B错误；据公式Δx＝λ。可知，双缝间距d越大，干涉条纹间距离越小，C错误；遮住一条缝后，变成了单缝衍射，光的衍射也有衍射条纹，D正确。 研清微点2　双缝干涉中亮、暗条纹的判断 2．在如图所示的双缝干涉实验中，使用波长λ为600 nm的橙色光照射，在光屏中心P0点呈现亮条纹。若P0点上方的P点到S1、S2的路程差恰为λ，现改用波长为400 nm的紫光照射，则(　 ) A．P0和P都呈现亮条纹 B．P0为亮条纹，P为暗条纹 C．P0为暗条纹，P为亮条纹 D．P0和P都呈现暗条纹 研清微点2　双缝干涉中亮、暗条纹的判断 3.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 (　 ) 研清微点3　薄膜干涉的理解及应用　 4.(多选)肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是(　 ) A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形 B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹 C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化 D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90° 解析：选AB　肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯形，A正确；薄膜干涉是等厚干涉，其原因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹，