内容正文:
第四章光
C.33a
(1)透明物质Ⅱ对该光的折射率2;
4c
n
(2)光从P传到Q所用时间t.
4.某种光学元件由两种不同
透明物质I和Ⅱ制成,其
横截面如图所示,O为AB
30°
B
中点,∠BAC=30°,半圆
形透明物质I的半径为
C
R,一束光线在纸面内从半
圆面上的P点沿PO方向射入,折射至AC面
时恰好发生全反射,再从BC边上的Q点垂直
射出BC边,已知透明物质I对该光的折射率
温馨提示
请做课时分层检测(二十)
为1=3,透明物质Ⅱ对该光的折射率为2,
真空中光速为c,求:(结果可用根式表示)
光的千涉
3
学习目标要求
核心素养和关键能力
1.通过实验观察认识光的干涉现象,知道从光的干涉现象
说明光是一种波,
2.掌握光的双缝干涉现象的产生,出现亮、暗条纹的位置.
1.与机械波的干涉进行比较。
3.知道产生干涉条纹的条件,能进行干涉条纹间距的
2.通过干涉图样的观察,体会物理现象之美。
计算
4.知道薄膜干涉现象以及相关的应用.
必备知识·自主梳理
预习新知夯实基础
一、光的双缝干涉
二、干涉条纹和光的波长之间的关系
1.物理史实
1.推导过程
1801年,英国物理学家
成功地完成:
如图所示,单色光
了光的干涉实验,有力地证明了光是一种波.
波长为入,两缝中心
2.双缝干涉实验
单色光S,
间距为d,双缝到
(1)实验过程:让一束单色光投射到一个有两条:
→d0
屏的距离OP。=1,
狭缝S1和S2的挡板上,两狭缝相距很近,两狭
S2
M
缝就成了两个波源,它们的频率、相位和振动方
设屏上的一点P1
挡板
向总是
的,这两个波源发出的光在挡板
距离P。为x,两缝
屏
后面的空间互相叠加,发生
现象
到P1的距离分别
(2)实验现象:在挡板后面的屏上得到
为r1和r2:
的条纹
在线段P1S2上作P1M=P1S1,于是,S2M=
(3)现象解释:狭缝S1和S2相当于两个频率、:
r2一r1.由于两缝之间的距离d远远小于缝到
相位和振动方向相同的波源,当两个光源与屏
屏的距离1,所以,能够认为△S1S2M是直角三
上某点的距离之差等于半波长的
倍时
角形.根据三角函数的关系有
(即恰好等于波长的
倍时),两列光波在:
r2-r1=dsin 0
这点相互加强,这里出现
;当两个光源与
另一方面
屏上某点的距离之差等于半波长的
倍
x=ltan0≈lsin0
时,两列光波在这点
,这里出现暗
条纹
消去sin0,有
(4)实验结论:光是一种
r-r=d号
101
物理·选择性必修第一册
根据前面的分析,当两列波的波程差为波长的:
(2)用两个完全相同的相干光源做双缝干涉实
整数倍,即d二=入(n=0,士1,士2,…)时出现
验时,当两个狭缝到屏上的路程差是光波长的
奇数倍时出现暗条纹,
亮条纹,也就是说,亮条纹中心的位置为x=
(3)在双缝干涉实验装置一定的情况下,光的波
”合
长越长,条纹间距越大
()
(4)用白光做双缝干涉实验时屏幕各处均是彩
相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是△x=
色条纹
(
)
(5)水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜表面反
2.条纹间距
射光与入射光叠加的结果
(
各种颜色的单色光都会发生干涉,但条纹之间
(6)干涉条纹是等间距的平行线时,说明薄膜厚
的距离不一样
度处处相等,
三、薄膜干涉
2.如图所示,在杨氏双缝干涉
1.薄膜干涉
实验中,若所用光的波长为
由
两个面反射的光波相遇而产生的干涉
5.30×10-7m,屏上P点距
现象,
双缝S1和S2的路程差为
挡板
2.成因
7.95×10一7m.则在这里出
竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用,不同位置:
现的应是
(填“亮条纹”或“暗条纹”)
的薄膜,
不同,因此在膜上不同的位置,:3.想一想:从两只相同的手电筒射出的光,当它们
来自前后两个面的反射光的
不同.这
在某一区域叠加后,为什么看不到干涉图样?
两列波在一些位置叠加后相互
,出现
亮条纹;在一些位置,叠加后相互
出现暗条纹.
即学即用
1.判断下列说法的正误,
(1)频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只
是不稳定,
关键能力·合作探究
讲练设计探究重点
要点1对双缝干涉实验原理的理解
探究归纳
探究导入如图为双缝干
单色光
S双缝
1.干涉条件
涉的示意图,单缝发出的
两列光的频率相同、相位差恒定或两列光振动
单色光投射到相距很近
情况总是相同.能发生干涉的两列波称为相干
的两条狭缝S1和S2上,
波,两个光源称为相干光源,相干光源可用同一
狭缝就成了两个波源,发
出的光向右传播,在后面
屏
明暗相间的条纹
束光分成两列来获得,
:
2.托马斯·杨的双缝干涉实验
的屏上观察光的干涉情况,在屏幕上观察到屏
(1)双缝干涉的装
单缝
幕上出现明暗相间的条纹,
置示意图(如图所
(1)两条狭缝起什么作用?
光源
(2)在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕:
示),有光源、单缝、
上观察到什么现象?
双缝和光屏,
(2)单缝屏的作用
获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动
情况,如果用激光直接照射双缝,可省去单缝
屏.杨氏那时没有激光,因此他用强光照射一条
102
第四章光
狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝产生相:
针对训练
干光
(3)双缝屏的作用
:1.某同学利用如图所示实验观
A
B
平行光照射到单缝S上,又照射到双缝S1、S2:
察光的干涉现象,其中A为
上,这样一束光被分成两列频率相同和振动情
单缝屏,B为双缝屏,C为光
况完全一致的相干光,
屏.当让一束阳光照射A屏
3.干涉图样的特点
时,C屏上并没有出现干涉条纹,移走B后,C
(1)单色光的干涉图样特点:中央为亮条纹,两
上出现一窄亮斑.分析实验失败的原因可能是
边是明、暗相间的条纹,且相邻亮条纹与亮条纹
(或相邻暗条纹与暗条纹)中心间的距离相等.:
A.单缝S太窄
(2)白光的干涉图样:若用白光做实验,则中央
B.单缝S太宽
亮条纹为白色,两侧出现彩色条纹,且不同颜色
C.S到S1和S2距离不相等
光彩色条纹干涉条纹间距是不同的
D.阳光不能作为光源
(3)在双缝干涉实验中,相邻两条亮(或暗)纹之:2.用波长为入的平行单色光照射单缝,经双缝后,
间的距离△x=久。
在光屏上偏离中心的P点处恰好出现亮条纹,
则
(
[典例1门在双缝干涉实验中,以白光为光源,在:
A.改用波长为2入的平行单色光照射,P点处一
屏上观察到彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝:
定出现亮条纹
前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前:
B.改用波长为2入的平行单色光照射,P点处一
放一绿色滤光片(只能透过绿光),已知红光与
定出现暗条纹
绿光频率、波长均不相等,这时
(
A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色:
C.改用波长为令的平行单色光照射,P点处
的双缝干涉条纹消失
定出现亮条纹
B有除红色,绿色外的其他颜色的双缝干涉
条纹
D.改用波长为含的平行单色光照射,P点处
C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上
定出现暗条纹
仍有光亮
要点2
双缝干涉中明暗条纹的判断
D.屏上无任何光亮
[听课记录]
探究导入
如图所示,用单色光做双缝干涉实验,
我们观察到屏上出现明暗相间的条纹,通过测
量我们发现如下现象,这种现象说明什么规律?
双缝
屏幕
双缝
屏幕
P
第一亮纹
第
…/名师点评/…
纹
双缝干涉问题的三点注意
(1)双缝干涉的条件是必须有相干光源,且双
缝间的间距必须很小
(2)光源不同部位发出的光不一定具有相同的
频率和恒定的相位差,所以一般情况很难观察
到光的干涉现象,杨氏双缝干涉实验采用将一
束光“一分为二”的方法获得相干光源.
(3)在单色光的干涉条纹中,两相邻亮条纹或
暗条纹间的距离是相等的,不同色光的条纹间
距不相等.
103
物理·选择性必修第一册
探究归纳
针对训练
1.屏上某处出现亮、暗条纹的
P
:3.双缝干涉实验装置如图所
S
条件
示,当使用波长为6×
实验装置如图所示,双缝
10一7m的橙色光做实验
S1、S2之间的距离为d,双
时,光屏P点及上方的P1点形成相邻的亮条
缝到屏的距离为1,屏上的
纹.若使用波长为4×10一7m的紫光重复上述
一点P到双缝的距离分别
挡板
屏
实验,在P和P1点形成的亮、暗条纹的情况是
为r1和r2,光程差△r=r2-r1.
(1)若满足光程差为波长的整数倍,即△r=k入
A.P和P1都是亮条纹
(其中k=0,1,2,3,…),则出现亮条纹.
B.P是亮条纹,P1是暗条纹
(2)若满足光程差为半波长的奇数倍,即△r=
C.P是暗条纹,P1是亮条纹
(2k十1)(其中k=0,1,2,3,…),则出现暗
D.P和P1都是暗条纹
条纹
:4.如图所示,用频率为∫的单
2.相邻亮条纹(暗条纹)间的距离△x与波长入的:
色光(激光)垂直照射双缝,
0
关系
在光屏的P点出现第3条
△x=乙入,其中1为双缝到屏的距离,d为双缝
暗条纹,已知光速为c,则P
d
到双缝S1、S2的距离之差|r1一r2|应为
之间的距离.
[典例2]在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P
要点3对薄膜干涉的理解及应用
点的距离之差为0.6m,若分别用频率为f1=
5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光
探究导入点燃酒精灯,并
垂直照射双缝,试分析判断P点应出现亮条纹
在酒精灯火焰里洒一些食
还是暗条纹?分别为第几条亮条纹或暗条纹?
盐.用金属环在肥皂液中
(光在真空中的传播速度c=3×108m/s)
浸一下,制成肥皂薄膜.在
[听课记录]
火焰的同侧观察火焰的反
射像
在酒精灯的灯芯上撒一些食盐与灯芯上不撒任
何东西分别做实验,观察到的现象有什么区别?
…/名师点评/…
双缝干涉中亮条纹或暗条纹的判断方法
探究归纳
(1)判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹,要看:1.形成原因
该点到两个光源(双缝)的光程差与波长的
如图所示,照射到液膜上的光线肥皂液膜
比值
从前、后两个表面反射回来,形成
AAv亮
(2)出现亮条纹的条件是光程差等于波长的整
两列光波.由于这两列光波是由
⊙暗
数倍
同一入射光波产生的,因此频率
kA亮
(3)出现暗条纹的条件是光程差等于半波长的
、
相同、相位差恒定,满足干涉
奇数倍,而不是整数倍
条件
104
第四章光
2.用干涉法检查平面平整度
:
C.在图1中如果看到的条纹如图2所示,说明
如图甲所示,两板之间形成一层空气膜,用单色
被检平面在此处是凹下
光从上向下照射,如果被检测平面是光滑的,得:
D.图3中镀了增透膜的镜头看起来是有颜色
到的干涉图样必是等间距的.如果被测表面某:
的,那是增透了这种颜色的光的缘故
处凹下,则对应亮条纹(或暗条纹)提前出现,如:
[听课记录]
图乙中P条纹所示;如果某处凸起来,则对应条
纹延后出现,如图乙中Q所示
0
甲
乙
(注:“提前”与“延后”不是指在时间上,而是指
针对训练
由左到右的位置顺序上)
3.增透膜
5.如图所示,在一块平板玻
入射光
(1)增透膜的原理如图
璃上放置一平凸薄透镜,
玻璃
增透膜
在两者之间形成厚度不均
所示,增透膜的前后表
面反射的两列光波形成
d
空气
匀的空气膜,让一束单色
相干波,相互叠加,当路程差为半波长的奇数倍
光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到同
心圆环状干涉条纹,称为牛顿环.以下说法正确
时,两个表面反射的光互为反向,相互抵消,从
而使反射的两列光波产生相消干涉,反射光的
的是
(
)
能量几乎等于零.一般取最小厚度d满足2d=
A.干涉现象是凸透镜下表面反射光和凸透镜
上表面反射光叠加形成的
合(此波长为光在该种介质中的波长),由于白
B.干涉现象是凸透镜上表面反射光和玻璃上
光中含有多种波长的光,所以增透膜只能使其:
表面反射光叠加形成的
中一定波长的光相互抵消,
C.形成的干涉条纹是不等间距的
(2)增透膜的应用
D.若将该装置放到真空中观察,就无法看到牛
为了减少光学装置中的反射光的损失,可在元:
顿环
件表面涂一层透明薄膜,一般是氟化镁。
6.用如图所示的实验装置观察光的
[典例3](多选)利用薄膜干涉的原理可以检查:
薄膜干涉现象.图(a)是点燃的酒
平面的平整度和制成镜头增透膜.图1中,让单:
精灯(在灯芯上撒些盐),图(b)是
色光从上方射入,这时从上方看可以看到明暗:
竖立的附着一层肥皂液薄膜的金
(a)
(b)
相间的条纹,下列说法正确的是
属丝圈.将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓
单色光
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
样板
转30°
三子薄片
被检查平面
B.当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋
图1
图2
图3
转90
A.图1中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变:
C.当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋
大时,条纹变疏
转30
B.图1中将样板微微平行上移,条纹疏密不变
D.干涉条纹保持原来状态不变
105
物理·选择性必修第一册
素养演练·提升技能
达标训练素养提高
1.由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点:
到达屏上时会产生干涉条纹.已知入射激光的
上,不会产生干涉现象.这是因为
波长为入,屏上的P点到两缝S1和S2的距离
A.两个光源发出光的频率不同
相等,如果把P处的亮条纹记作第0号亮纹,由
B.两个光源发出光的强度不同
P向上数,与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹,
C.两个光源的光速不同
与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,则P1处的
D.这两个光源是彼此独立的,不是相干光源
亮纹恰好是10号亮纹.设直线S1P1的长度为
2.在双缝干涉实验中,用波长为5×10一7m的黄
61,S2P1的长度为62,则81-62|等于()
光照射双缝.已知两缝间的间距为0.3mm,双
P
缝到光屏的距离为1.2m,光屏上P点到双缝
S1和S2的光程差为7.5×10-7m,则下列说法
中正确的是
(
挡板
屏
品出现的是亮条纹,相邻两个亮条纹或固
条纹的中心间距为2mm
A.9入
B.10入
B.P点出现的是暗条纹,相邻两个亮条纹或暗;
C.11入
D.20x
条纹的中心间距为2mm
:5.为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失,
C.P点出现的是亮条纹,相邻两个亮条纹或暗;
可在透镜表面涂上一层增透膜,膜材料一般用
条纹的中心间距为4mm
折射率为1.38的氟化镁.为了使波长为5.52×
D.P点出现的是暗条纹,相邻两个亮条纹或暗:
10一7m的绿光在垂直表面入射时使反射光干
条纹的中心间距为4mm
涉相消,求所涂的这种增透膜的厚度.
3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P:
是附有肥皂薄膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精
灯,往火焰上撒些盐后,在肥皂膜上观察到的干
涉图样应是图中的
4.图示是研究光的双缝干涉用的示意图,挡板上
有两条狭缝S1、S2,由S1和S2发出的两列波
温馨提示
请做课时分层检测(二十一)
4
实验:用双缝千涉测量光的波长
[学习目标要求]1.掌握用双缝干涉测量光的波长的原理和方法.2.观察不同单色光的双缝干涉图
样.3.掌握测量头的使用方法,4.会用公式△x=入进行数据处理求光的波长。
实验必备·自主探究
一、实验目的
二、实验原理
1.观察单色光的双缝干涉图样.
:1.实验思路
2掌握用公式△=久入测量光的波长的方法、
由公式△x一么可知,波长A=Ar,只要测出
3.会用测量头测量条纹间距离.
双缝到屏的距离1,相邻两亮条纹(或相邻两暗
106G
sin∠1-1
n
加∠1-8器-号
解得∠1=45°,n=√2
由新射率与逸度的关系1=台
解得=号。
(2)由几何关系知,EF与AB平行,则
∠3=90°-∠EFC=90°-∠A=30°
根据折射定律有
sin 0
-sin/3
解得0=45
答案9
。(2)45°
素养演练·提升技能
1,解析光在I和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射,说明I的折射
率小于Ⅱ的折射率,即1<:光射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面时发生
了折射,而且折射角大于入射角,说明Ⅱ的折射率大于Ⅲ的折射
率,即>:介质I与Ⅲ相比较,介质I的折射率小于介质Ⅲ的
折射率,即有n1<n,所以有2>n>m1,根据光在这三种介质中
的速率公式=C得知,光速与折射率成反比,则>>,
答案B
2.解析光从光密介质射向光疏介质时才可能
发生全反射,因此光在A点由空气进入介质
球时,肯定不能发生全反射,如图,对于球上
任意一点,球面法线一定过球心O,设r为光
从A点射入时的折射角,则r和'为等腰三
角形的两底角,因此有=下,根据折射定律
”-册得nr=”,即随着i的增大,
D
r增大,但显然r不可能大于临界角C,故也不可能大于临界角,
即光从B点射出时,也不可能发生全反射,在B点的反射光射向
D点,同样在D,点也不会发生全反射,故C,D正确
答案CD
3.解析当入射光从M点射入时的入射角
为60,则可得6心-子=血30,所成
M
折射角为30°,根据几何关系可知此时在A
AC边的入射角为60°,则因为此时是从玻璃射至空气,可知
sin60×n=三>1,此时老在AC边上发生金反射,反村光从BC
边垂直射出:可作出光路图如图所示,根据几何关系得光在该玻
璃中运动的路程为一。+。=子®,光在流璃专中的传精
速度为=合-,则光在该玻璃砖中的传譜时同为!=三一
。3a_9a,故选项D正确,
4c
3c
答案D
4.解析(1)由题意可知,光线射向AC面恰
好发生全反射,反射光线垂直于BC面射
P
出,光路图如图所示,
、0:
B
设光线在透明物质Ⅱ中发生全反射的临界
角为C,在M点刚好发生全反射,
Q
由几何关系可知C=60
M
2
由sinC-1
ny
解得n,-2
3
(2)透明物质I中光速
光在透明物质I中传播用时
4=R-③R
1
c
透明物质Ⅱ中光速功无=。
24
由几何关系知OM=OA=R
MC-AC-AM-4R-/R-R
3
3
所以MQ-MCos30=尽
光在透明物质Ⅱ中传播用时
:-OM+MQ_3R_3R
2vo
则光从P传到Q所用时间
=4+4-28R
C
答案(1)2
3
(2)23R
c
3光的干涉
必备知识·自主梳理
一、1.托马斯·杨2.(1)相同于涉(2)明暗相间(3)偶数
整数亮条纹奇数相互削弱(4)波
三、1.薄膜2.厚度光程差加强削弱
即学即用
1.(1)×(2)×(3)/(4)×(5)×(6)×2.暗条纹
3.两只手电筒射出的两束光为非相干光,因此无法产生干涉现象
关键能力·合作探究
要点1
(1)提示:光线照到两狭缝上,两狭缝成为振动情况完全相同的
光源.
(2)提示:以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色于涉条纹
探究归纳
「典例1]解析两束光能发生干涉的条件之一是颜率相等,利用
双缝将一束光分成能够发生干涉的两束光,在屏上形成干涉条
纹,但分别用红色滤光片和绿色滤光片挡住两条缝后,红光和绿
光颜率不相等,不能发生干涉,因此屏上不会出现干涉条纹,但屏
上仍会有光亮,故C正确
答案C
针对训练
1.解析双缝千涉中单缝的作用是获得线光源,而线光源可以看成
是由许多个点光源沿一条线排列组成的,这里观察不到光的干涉
现象是由于单缝太宽,得不到线光源,故远项B正确
答案B
2.解析P点恰好出现亮条纹,说明P点到双缝的光程差等于波长
入的整数倍,改用波长为2λ的平行单色光照射双缝,P,点到双缝
的路程差不一定等于波长2入的整数倍,选项A、B错误.改用波长
为令的平行单色光照射,P点到两缝的光程羞一定等于波长合
的整数倍,P点处一定出现亮条纹,远项D错误,C正确
答案C
要点2
提示:因为屏上不同位置到双缝的距离差不同,产生的条纹不同,
探究归纳
典例2]解析如图所示,双缝S1、S2到光屏
上任意一,点P的光程之差△r=SS',当△7
等于单色光波长的整数倍时,由S,和S,发出
的光在P点互相加强,P,点出现亮条纹;当△r
等于单色光半个波长的奇数倍时,由S1和S2
发出的光在P点互相抵消,出现暗条纹,
3
颜率为f的单色光的波长
3×10
A=子=020m=0.6x10-m=0.6m
颜率为f2的单色光的波长
3×108
4=了=7.3X0m=0.4X10‘m=c.4m
即△r=入1,△r=之
3
可见,用颜率为f的单色光照射时,P处应出现亮条纹,且为第
一亮条纹;用颜率为「2的单色光照射时,P处应出现暗条纹,且
为第二暗条纹
答案见解析
针对训练
3.解析对P点,A=Xe=6X101m=号,故若为紫光,P点
应为暗条纹,对P点,因为△=0,所以仍是亮条纹,B正确.
答案B
4,解析出现第3条暗条纹,说明S、S:到P点距离之差为号入,而
=分,
所以1n-n-号-导
答案号
要点3
提示:灯芯上撒一些食盐可使火焰发出单色光(黄光),薄膜干涉
图样是明暗相间的条纹;灯芯上不撒任何东西时火焰发出复色
光,薄膜干涉图样是彩色的条纹.
探究归纳
[典例3]解析当将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时,相邻
亮条纹或暗条纹中心间距变小,所以干涉条纹会变密,故A错误;
将样板平行上移,导致原来满足亮条纹光程差的间距向劈尖移
动,因此出现条纹向着劈尖移动,但条纹疏密不变,故B正确:从
弯曲的条纹可知,此处检查平面左边处的空气膜厚度与右面的空
气膜厚度相同,知此处凹陷,故C正确:照相机、望远镜的镜头表
面镀了一层透光的膜,可以增大某种光的透射强度,这种膜称为
增透膜,这是利用了光的干涉现象,同时镀膜镜头看起来是有颜
色的是因该种颜色的光没有增透造成的,故D错误,
答案BC
针对训练
5.解析凸透镜下表面和玻璃上表面之间形成空气薄膜,千涉现象
是凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的,A、B错
误:凸透镜下表面是曲面,导致空气薄膜厚度不均匀变化,因为光
程差为波长的整数倍时会出现亮条纹,因此在相邻的亮条纹之
间,它们对应的水平距离越来越小,从而观察到牛顿环为内疏外
密的同心圆环条纹,C正确;若将该装置放到真空中观察,根据千
涉原理可知仍然可以看到牛顿环,D错误,
答案C
6.解析金属丝圈的转动,改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状,
由千涉原理可知千涉条纹与金属丝图在该竖直平面内的转动无
关,仍然是水平的千涉条纹,A、B,C错误,D正确
答案D
素养演练·提升技能
1.解析题中两光源发出的光都是白光,率不确定,远项A错误:
光的强度对光是否产生干涉没有影响,选项B错误:光速在真空
中是确定的,对光的干涉无影响,选项C错误:题中的是两个独立
光源,二者产生的不是相千光源,远项D正确
答案D
2.解析光屏上P点到双缝S1和S。的路程差为7.5×10-7m,黄
光的波长为5X10?m,则n==3为奇数,在P,点出现暗条
2
纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为
4=宁A=00品gm×5×10’m=2X101m.B正确,A.CD
错误.
答案B
2
3.解析铁丝圈上的肥皂泡湾膜在重力作用下上薄下厚,在同一水
平线上厚度基本一致,如采某一厚度处前后表面反射的同一列光
波叠加得到加强,那么这一水平线上同一厚度处光波会加强,所
以干涉条纹应是水平的
答案D
4.解析出现明条纹的条件是光程差81一6,|=λ,n=0时,出现0
号亮纹:n=1时,出现1号亮纹…=10时,出现10号亮纹,故B
正确。
答案B
5,解析由于人眼对绿光最敏感,所以通常所用的光学仪器其镜头
表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消,但湾膜的厚
度不宜过大,只需使其厚度为绿光在膜中波长的于即可,使绿光
在增透膜的前、后两个表面上的反射光互相抵消,而光从真空进
入某种介质后,其波长会发生变化,若绿光在真空中的波长为入。,
在增透膜中的波长为入,由折射率与光速的关系和光速与波长及
颜率的关系得m=二=,即入=二,那么增透膜厚度=十入
λf
=-5.52×10-7
An
4X1.38m=1×10-'m.
答案1×10-7m
4实验:用双缝干涉测量光的波长
实验研析·创新学习
典例1]解析(1)滤光片E是用来从白光中选出单色红光的,单
缝屏是用来获得线光源的,双缝B是用来获得相干光源的,最后
成像在毛玻璃屏A上,所以排列顺序为C、E、D、B、A
(2)在操作步骤②时应注意的事项有:放置单缝、双缝时,必须使
缝平行;单缝、双缝间的距离要适当:要保证光源、滤光片、单缝、
双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上。
答案(1)EDB(2)放置单缝、双缝时,必须使缝平行单
缝、双缝间的距离要适当要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛
玻璃屏的中心在同一轴线上
[典例2】解析(1)湘尔明(暗)千涉条纹的宽度△=宁入,要增加
观察到的条纹个数,即减小△x,需增大d或减小1,因此应将屏向
靠近双缝的方向移动,选项B正确.
(2)第1条到第n条暗条纹间的距离为△x,则相邻暗条纹间的
距离
4x'=4x
n-1
又△x'=
Ata
入,解得(n-7
(3)由λ=(m-1)7
A
代入数据解得λ-630nm
答案(1)B(2)m-1)7
△.xd
(3)630
典例3]解析(1)根据平面镜成像特点(对
称性),先作出S在镜中的像S,画出边缘光
线,范围如图所示,此范圆即为相交区域,
a旺
(2)在杨氏双缝干涉实验中,干涉条纹宽度与
双缝间距、双缝到光屏的距离、光波波长之间的关系式△工一
又因为d=2a,所以△x=2a.
答案(1)图见解析(2)△x=2a
素养演练·提升技能
1.解析调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,不需放
单缝和双缝,故A错误;测量某条千涉亮条纹位置时,应使分划板
中心刻线与该亮条纹的中心对齐,故B正确:条亮条纹之间有
n一1个间距,相邻两条亮条纹的间距△x一二气,故C正确:某同
学用黄光作为入射光,根据△虹=子入可知,为了增大千涉条纹的
间距,应采用波长大于黄光的红光或橙光,不可以改用波长比黄
光短的蓝光作为入射光,故D错误,
答案BC