第四章 4.光的干涉-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（教科版）

4.光的干涉 　　　　第四章　光及其应用 核心素养目标 物理 观念 了解相干光源，知道光的干涉条件及杨氏干涉实验的设计原理；了解光的干涉条纹形成的原理，认识干涉条纹的特征。 科学 思维 理解双缝干涉中亮、暗条纹产生的条件；知道薄膜干涉现象及其应用。 科学 探究 通过双缝干涉实验，认识双缝干涉图样的特征。 科学 态度 与责任 会解释生活中关于光的干涉的相关现象。 合作探究 素能提升 新知导学 夯实基础 素养培优专栏 课时精练 随堂演练 对点落实 内 容 索 引 新知导学 夯实基础 索引 一、双缝干涉 1．双缝干涉实验 (1)实验：如图，让一束平行的__________投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的振动情况总是 _____的，两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加。 (2)现象：屏上得到了__________的条纹。 (3)结论：证明光是一种____。 知识梳理 红色激光 相同 明暗相间 波 2．亮暗条纹的产生条件 (1)亮条纹的条件 屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是波长的______倍或半个波长的________。 即：|PS1－PS2|＝nλ＝2n· (n＝0，1，2，3，…)。 (2)暗条纹的条件 屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是半个波长的________。 即：|PS1－PS2|＝(2n＋1)· (n＝0，1，2，3，…)。 3．相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx＝ λ，即条纹间距公式。 其中：d表示____________的距离；l表示____________的距离；λ表示________的波长。 整数 偶数倍 奇数倍 双缝的间距 光屏到双缝 单色光 二、薄膜干涉 1．定义：薄膜前后两个面的________相互叠加，发生的干涉。 2．形成原因 不同位置的液膜，______不同，来自前后两个面的反射光的_______不同。 (1)某些地方，两列波叠加后互相加强，出现____条纹； (2)在另一些位置，两列波叠加后相互削弱，出现____条纹。 反射光 厚度 路程差 亮 暗 3．彩色条纹形成的原因 由于不同颜色的光的______不同，薄膜上不同颜色光的条纹的_________也不同，相互交错，看上去会有彩色条纹。 4．应用 (1)检查平面的__________。 (2)光学镜头上的________。 (3)太阳镜片上的________。 波长 明暗位置 平整程度 增透膜 反射膜 自主检测 1．判断正误 (1)双缝干涉实验证实了光是一种波。( ) (2)在双缝干涉实验中两个狭缝之间的距离可以是任意的。( ) (3)在光的双缝干涉实验中，双缝的作用是产生两列相干光源。( ) (4)只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象。( ) (5)观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应该与光源在液膜的同一侧。( ) √ × √ × √ 2．链接实景 图甲中雨后的彩虹、图乙中儿童吹出的泡泡都是彩色的。请思考上述情境是什么现象？ 提示：(1)雨后彩虹呈现的彩色属于光的色散现象。 (2)儿童吹出的泡泡呈现的彩色属于光的薄膜干涉现象。 索引 合作探究 素能提升 索引 如图所示，某灯泡发出的单色光经挡板上的双缝后在屏上形成明暗相间的条纹， 请思考：为什么会出现双缝干涉现象？ 提示：灯泡发出的单色光经挡板上的双缝后形成两个光源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，这两个光源在空中的叠加区域出现振动加强和振动减弱交替分布的现象，这就是双缝干涉现象。 情境导思 知识点一 双缝干涉原理的理解 1．双缝干涉的实验装置 如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏。 (1)单缝的作用：获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况。 (2)双缝的作用：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和振动情况完全一致的相干光。 要点归纳 2．亮暗条纹位置的确定 频率相同、振动步调相同的两列光波叠加时： (1)当光从两狭缝到屏上某点的路程差为半波长的偶数倍(即波长的整数倍)时，即Δr＝nλ(n＝0，±1，±2，…)时，该点出现亮条纹。 (2)当光从两狭缝到屏上某点的路程差为半波长的奇数倍时，即Δr＝(2n＋1) (n＝0，±1，±2，…)时，该点出现暗条纹。 注意：频率相同、振动步调相反的两列光波叠加时，产生亮、暗条纹的位置条件与上面的结论恰好相反。 如图所示，在双缝干涉实验中，双缝S1、S2到光屏上P点的距离之差为0.6 μm，若两次实验分别用频率为f1＝5.0×1014 Hz的单色光a和f2＝7.5×1014 Hz的单色光b进行实验，则P点出现明、暗条纹的情况是 A．单色光a和b分别照射时，均出