2024届高考物理一轮复习学案：光的干涉

励志格言：所有命运的馈赠，都在暗中标好了价格。 课题：光的干涉 物理学案 光学3 总第（ ）期 23---24学年高三一轮复习 组编人： 校对人： 使用日期： 学生姓名 班级 学号 【引入】通过机械波的复习，我们知道机械波具有干涉、衍射现象。同样，光也具有干涉、衍射现象，雨后积水路面上漂浮的油膜呈彩色、肥皂泡呈彩色，都是光的干涉引起的，所以光是一种波。 一、双缝干涉 1.双缝干涉实验装置及现象 让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，在距双缝一定距离的光屏上出现亮暗相间的条纹。 2. 双缝干涉现象亮、暗条纹位置分析 两狭缝S1和S2发出的光是同一束单色光形成的，S1和S2相当于两个频率、相位和振动方向都相同的波源。 光屏上的O点（中央亮纹）：S1和S2到O点的距离（光程）相等，两列波的波峰或波谷同时到达，即它们在O点的振动完全 （相同、相反），叠加后振动 （加强、抵消），出现 （明、暗）条纹，称之为中央亮纹。 第一暗纹：在O点上、下两侧，距S1和S2光程差为的地方，一列波的波峰到达这里时，另一列波正好在这里出现波谷，即两列波在这里的振动方向完全 （相同、相反），叠加后振动 （加强、抵消），出现 （亮、暗）条纹，称之为第一暗纹。 第一亮纹：在O点上、下两侧，距S1和S2光程差为λ的地方，两列波的波峰或波谷同时到达，即它们在这里的振动完全 （相同、相反），叠加后振动 （加强、抵消），出现 （亮、暗）条纹，称之为第一亮纹。 光屏上在距S1和S2光程差等于波长λ的 倍的地方，两列光波在这里相互加强，出现亮条纹。 光屏上在距S1和S2光程差等于半波长的 倍的地方，两列光波在这里相互减弱，出现 暗条纹。 3. 双缝干涉条纹和光的波长之间的关系 如图甲所示，波长为λ的单色光照射到双缝上。两缝中心之间的距离为 d ，两缝 S1、S2 的连线的中垂线与屏的交点为 P0，双缝到屏的距离 OP0 ＝l。 图乙中虚线表示干涉条纹亮纹的中心，虚线之间的距离表示相邻亮纹之间的距离Δx。 （1） （乙） 通过数学方法可以推出： 【思考】相邻暗纹之间的距离是多少？ 【例】在双缝干涉实验中，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，在光屏的P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的单色光换成红光，则(　 　) A．O点是红光的暗条纹 B．O点是红光的明条纹 C．红光的第一条亮条纹在P点的上方 D．红光的第一条亮条纹在P点的下方 *【拓展训练1】某同学观察杨氏双缝实验，如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝S1和S2，由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光的波长为，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第0号亮条纹，由P向上数，与0号亮条纹相邻的暗条纹为1号暗条纹，与1号暗条纹相邻的亮条纹为1号亮条纹，1号亮条纹上侧相邻的暗条纹为2号暗条纹，则处的暗条纹恰好是10号暗条纹。设直线的长度为，的长度为，求是多少？ 二、薄膜干涉 如图，不同位置的液膜，厚度不同，液膜前后两个面反射的光满足干涉条件吗？ 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、削弱），出现了亮条纹；另一些位置，两列波叠加后相互________（加强、削弱），出现了暗条纹。 *【拓展训练2】如图甲所示，用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到的图象如图乙所示的条纹中的P和Q的情况，这说明(　　) A．N的上表面A处向上凸起 B．N的上表面B处向上凸起 C．N的上表面A处向下凹陷 D．N的上表面B处向下凹陷 学科网（北京）股份有限公司 $$