沪教版高中物理选修3-4 4.1光的干涉_学案2

光的干涉
【学习目标】
1．观察光的干涉现象，认识干涉条纹的特点。
2．能阐述干涉现象的成因及明暗条纹的位置特点
3．知道相干光源的概念和产生干涉现象的条件
【学习重难点】
干涉现象的成因及明暗条纹的位置特点、产生干涉现象的条件
【学习过程】
一、 杨氏双缝干涉实验
1．1801年，英国物理学家___________（1773~1829）在实验室里成功的观察到了光的干涉．
2．双缝干涉实验
（1）实验过程：让一束_____________的单色光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，他们的频率、相位和振动方向总是_________的，两个光源发出的光在挡板后面的空间相互叠加发生_______.
（2）实验现象:在屏上得到_________条纹
（3）实验结论：证明光是一种__________.
（4）现象解释：S1．S2相当于两个频率、相位和振动方向相同的波源，当两个光源与屏上某点的距离只差等于半波长的________倍时（即恰好等于波长的_______倍时），两列光波在这点相互加强，出现_________;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________倍时，两列光波在这点____________,出现暗条纹。
二、光产生干涉的条件
1．干涉条件：两列波的_________同、振动方向相同、相位差恒定
2．相干光源：发出的光能够产生干涉的两个光源。
三、奇妙的薄膜干涉
一系列平行的明暗相间的等间距条纹；各级明暗纹在中央明纹两侧对称分布。
相邻亮条纹或相邻暗条纹间的距离为_________________
各种色光的波长由长到短的顺序为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
频率由低到高的顺序依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
【达标检测】
1．平行光照射在双缝上，在屏上得到干涉条纹，当（ ）(多选)
A．双缝到屏的距离增大时，干涉条纹间距也增大．
B．双缝间距减小时，干涉条纹间距也减小．
C．波长变短，保持光强不变时，则条纹间距也不变．
D．波长不变，光强减弱时，则条纹间距也不变．
2．如果把杨氏双缝干涉装置从空气中移到透明液体中做实验，同样条件下则条纹宽度（ ）（单选）
A．增大． B．减小． C．不变． D．缺少条件，无法判断．
3．双逢干涉实验装置如图3所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为L，调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是 ( )（多选）
A．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化
B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若将像屏向上平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
D．若将像屏向上平移一小段距离，屏上的干涉条纹将将不会发生变化
4．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光用只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时：
（ ）（单选）
A．只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失．
B．红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的干涉条纹仍然存在．
C．任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有亮光．
D．屏上无任何亮光．
5．同一束单色光从空气射入水中，则（ ）（单选）
A．光的颜色、频率不变，波长、波速都变小．
B．光的频率变小，颜色，波长、波速都不变．
C．光的频率、速度变小，颜色、波长不变．
D．频率、颜色、波长都不变，只有波速变小．
6．在单色光的双缝干涉试验中（ ）（多选）
A．两列光波的波峰和波峰重叠处出现亮条纹
B．两列光波的波谷和波谷重叠处出现亮条纹
C．干涉条纹明暗相同，且条纹间距相等，中央条纹为亮条纹
D．从两个狭缝到达光屏上的路程差等于光的半个波长的整数倍时，出现暗条纹
7．一束单色平行光，通过双缝后在屏上得到干涉条纹．以下说法中正确的是
（ ）（多选）
A．用红光做实验比用紫光得到的相邻明条纹（或暗条纹）之间的间隔小
B．屏上某点到双缝的距离之差等于半个波长的整数倍时，这点将出现暗条纹
C．如果改用白光做实验，干涉图样的中央亮纹是白色的
D．如果改用白光做实验，在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹
8．用双缝观察光的干涉时．已知双缝到光屏上一点P的距离之差为0.6μm，若分别用频率为f1＝7．5×1014Hz、f2＝5×l014Hz的单色光照射双缝，则P点出现明暗纹的情况是
（ ）（单选）
A．用f1照射出现明纹，用f2照射出现暗纹
B．用f1照射出现明纹，用f2照射出现明纹
C．用f1照射出现暗纹，用f2照射出现明纹
D．用fl照射出现暗纹，用f2照射出现暗纹
9．下图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号亮纹，由P向上数，与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则P1处的亮纹恰好是10号亮纹.设直线S1P1的长度为γ1，S2P1的长度为γ2，则γ2-γ1等于( )（单选）
A． B．10 C．20 D. 40
10．如图6，在双缝干涉实验中，已知SS1=SS2，且S1．S2到光屏上P点的路程差△s=1．5×10-6m，当S为λ=0.6μm的单色光源时，在P点处将形成 条纹；当S为λ=0.5μm的单色光源时，在P点处将形成 条纹。（填“明”或“暗”）若在S1缝后放一块平板玻璃砖，则P处的条纹将向＿＿ 移动。（填“上”或“下”）
11．用波长为λ的平行单色光做“双缝干涉”实验，O点处为中央亮条纹，若要O点处为中央亮条纹上面的第一条亮条纹，则双缝应向________移动________．(双缝间距为d，挡板与屏间距离为l)．
12．用波长为的绿光，经双缝干涉装置在屏上得到干涉条纹，测得相邻明条纹间距为，将该装置放入水中并改用红光做双缝干涉实验，测得干涉条纹中两相邻明条纹间距仍为，若水的折射率为，求此红光的频率．

13．如图所示是双缝干涉实验装置，屏上O点到双缝S1．S2的距离相等。当用波长为0.75μm的单色光照射时，P是位于O上方的第二条亮纹位置，若换用波长为0.6μm的单色光做实验，P处是亮纹还是暗纹？在OP之间共有几条暗纹？