13.2、3 光的干涉
三维教学目标
1、知识与技能
（1）认识光的干涉现象及产生光干涉的条件；
（2）理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征；
（3）如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着。
2、过程与方法
（1）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力；
（2）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力。
3、情感、态度与价值观
教学重点：波的干涉条件，相干光源；如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着。
教学难点：如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着；加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”。
教学过程：
第二节 光的干涉
1、从红光到紫光频率是如何变化的？频率由谁决定？
（1）从红光到紫光的频率关系为： υ紫 > ……… > υ红
（2）频率由光源决定与传播介质无关。（由光源的发光方式决定）
2、在真空中，从红光到紫光波长是如何变化的？
3、任一单色光从真空进入某一介质时，波长、光速、频率各如何变化？
（1）当光从真空进入介质或从一种介质进入另一种介质时，频率不发生变化。即光的的颜色不发生改变。
（2）当光从真空进入介质后，传播速度将变小。当光从一种介质进入另一种介质后，又如何判断传播速度的变化？
当光从一种介质进入另一种介质后，又如何判断波长的变化？
例1：已知介质对某单色光的临界角为θ，则( )
该介质对此单色光的折射率等于1/sinθ B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ倍(c是真空中的光速) C.此单色光在该介质中的波长是在真空中的波长的sinθ倍
D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1/sinθ倍
4、在同一介质中，从红光到紫光波长、速度大小间的关系如何？
（1）在同一种介质中，频率小的传播速度大。
（2）在同一种介质中，频率小的波长大（这一点与真空中的规律一样）。
5、产生稳定干涉现象的条件是什么？（频率相同、振动方向相同、相差保持恒定）
6、日常生活中为何不易看到光的干涉现象？（对机械波来说容易满足相干条件，对光来讲就困难的多，这与光源的发光机理有关，利用普通光源获得相干光的方法是把一列光波设法分成两部分进行叠加发生干涉）
杨氏双缝干涉图样的特点有那些？
（1）单色光为：等间距、明暗相间的条纹。（明暗条纹的宽度相同）
（2）相同双缝时，频率越大纹越窄。
（3）白光干涉图样为彩色，中央亮纹为白色。
注意：与单缝衍射图样进行对比区别。
8、如何解释白光杨氏双缝干涉图样是彩色的这一现象？如何解释紫光的杨氏双缝干涉条纹比红光窄这一现象？
例1：用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹，在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变_____，如果改用白光做实验，在屏上将出现_____色条纹。
例2：用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是( ) A.相邻干涉条纹之间的距离相等 B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍 C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间距增大 D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
9、薄膜干涉是指哪两列光波的叠加？（薄膜上下表面的反射光，干涉条纹出现在被照面上）
11、如何理解等厚干涉的“厚”字？
（1）由于膜很薄所以上下表面叠加反射光的光程差为所在处膜厚的2倍。
（2）厚度相同各点光程差相同，干涉纹的亮度相同。（同一条纹下方膜的厚度相同）
（3）在膜的一个表面为平面的前提下，如果纹是等间隔直纹，说明膜的另一表面是平面；如果局部出现弯曲，说明弯曲处面不平。
例1：如图4-4所示，竖直的肥皂液膜的横截面，右侧受到一束平行光的照射，关于肥皂液膜产生干涉条纹的说法正确的是( )
A.在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜左右两个表面反射的两列波迭加生成的 B.在左侧也能观察到类似的条纹 C.观察到的条纹可能是黑白相间的也可能是色彩相间的 D.观察到的条纹可能是水平的也可能是竖直的
11、为什么照相机的镜头常呈淡紫色或蓝色？
为了增加通光量，在镜头上镀上了增透膜的缘故。因为人的视觉最敏感的色光为绿光，所以增透膜的厚度为绿光的1/4。以增大绿光的透射强度。因为红光与紫光反射强度大，所以镜头的颜色常呈淡紫色或蓝色。
例1：市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线.以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为( ) A. λ/8 B. λ/4 C. λ/4 D.λ
课件19张PPT。2、光的干涉 干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象． 英国医生和物理学家。对物理学的贡献，除了提出“能”的概念（1807年）和杨氏弹性系数之外，最大的成就就是1801提出光的干涉理论。?1801年，托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉．一、杨氏干涉实验产生相干光源的方法⑴将一束光分为两束 ； ⑵利用激光。激光束双缝屏屏上看到明暗相间的条纹结论:光的确是一种波S1S2P1PP1P△rP1S2－P1S1= △r光程差P2P2相干波源S1、S2距离屏幕的中心越远路程差越大能产生干涉的两个光源二、决定条纹间距的条件δ=0中央亮纹 由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达P点，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是波峰，其中一双缝S1S2屏幕条光传来的是波谷,另一条传来的也一定是波谷,在P点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振幅A＝A1+A2为最大,P点总是振动加强的地方,故应出现亮纹,这一条亮纹叫中央亮纹.第一亮纹双缝S1S2屏幕 取P点上方的点P1，从S1S2发出的光到P1点的光程差就不同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如δ= S1－S2=λ，出现第一条亮纹。P2 第二亮纹双缝S1S2屏幕 屏上P1点的上方还可以找到δ= S1－S2＝2λ的P2点出现第二条亮纹。
2λP3 第三亮纹双缝S1S2屏幕 屏上P1点的上方还可以找到δ= S1－S2＝4λ的P2点，δ= S1－S2＝5λ的P3点……等处的第四条、第五条……亮纹；在中央明纹P的下方可找到δ= S1－S2＝λ的P1/点，δ= S1－S2＝2λ的P2/点，δ= S1－S2＝3λ的P3/点等处与中央明纹为对称的第一、第二、第三…，第n条亮纹。3λ双缝S1S2屏幕Q1 第一暗纹双缝S1S2屏幕S1S2P1 取P点上方的点Q1，与两个狭缝S1、S2路程差δ= S1－S2＝λ/2，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，Q1点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅最小，Q1点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。λ/2λ/2P中央亮纹Q2 第二暗纹双缝S1S2屏幕 屏上Q1点的上方还可以找到δ= S1－S2＝3λ/2的Q2点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹Q3……，在中央明纹下方也可以找到对称的Q1/、Q2/、Q3/……等暗纹。3λ/2Q1 第一暗纹P 中央亮纹双缝S1S2屏幕（1）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为0、1λ、2λ、3λ、等波长的整数倍（半波长的偶数倍）时，该点为振动加强点。 （2）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为λ /2、3 λ/2、5λ/2、等半波长的奇数倍时，该点为振动减弱点。总结规律结论 由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生干涉．当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时，该处的光互相加强，出现亮条纹；当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，该点光互相消弱，出现暗条纹。
用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮纹，两边是彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。
例题:在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差0.6μm,若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是（ ）
A．单色光f1和f2分别照射时,均出现明条纹
B．单色光f1和f2分别照射时,均出现暗条纹
c．单色光f1照射时出现明条纹,单色光f2照射时出现暗条纹
D．单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现明条纹 解析：如图,双缝S1、S2，到光屏上任一点P的路程之差δ ＝S2 S2／,单色光f1的波长为λ1＝C／f1＝0.6μm，
单色光f2的波长为λ2＝C／f2＝0.4μm,
可见δ=λ1、δ=3λ1/2 答案：C
