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1、光的干涉、光的衍射光的干涉、光的衍射通锦中学物理组通锦中学物理组 王申金王申金知识点梳理知识点梳理：n n一、光的干涉现象：n n概念：n n产生干涉的条件：n n两种干涉：n n（）双缝干涉：（）双缝干涉：n n 规律：n n 条纹的特点：n n（）薄膜干涉：（）薄膜干涉：n n 原理：n n 条纹的特点：n n 注意事项：n n光的干涉现象的应用：n n二、光的衍射现象n n 1 概念：n n产生明显衍射的条件：n n单缝衍射图像特点：n n.常见的几种衍射图像精选例题精选例题:n n例题例题1 1 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏在双缝干涉实验中，
2、以白光为光源，在屏在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一放一红色滤光片（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（绿色滤光片（只能透过绿光），这时（绿色滤光片（只能透过绿光），这时（绿色滤光片（只能透过绿光），这时（）n nAA只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的只有红
3、色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失双缝干涉条纹消失双缝干涉条纹消失双缝干涉条纹消失n nBB红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在双缝干涉条纹依然存在双缝干涉条纹依然存在双缝干涉条纹依然存在n nC C任何颜色的双缝干涉条纹都不任何颜色的双缝干涉条纹都不任何颜色的双缝干涉条纹都不任何颜色的双缝干涉条纹都不n n存在，但屏上仍有光亮存在，但屏上仍有光亮存在，但屏
4、上仍有光亮存在，但屏上仍有光亮n nDD屏上无任何光亮屏上无任何光亮屏上无任何光亮屏上无任何光亮 n n例题例题2 2（如图所示）（如图所示）.单色光源发出的光单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，则可观察到的经一狭缝，照射到光屏上，则可观察到的图象是（图象是（）n n例例在双缝干涉实验中，如果将双缝中的一条挡在双缝干涉实验中，如果将双缝中的一条挡住，其它都不改变，那么在光屏上观察到的现象将住，其它都不改变，那么在光屏上观察到的现象将是（是（）n n A A仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，只是亮仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，只是亮纹的亮度变暗了纹的亮度变暗了n n B B仍然是均匀分布的明
5、暗相间的条纹，只是由仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，只是由于挡住一条缝，所以光屏上只有一半区域内有干涉于挡住一条缝，所以光屏上只有一半区域内有干涉条纹，另一半区域内将没有干涉条纹条纹，另一半区域内将没有干涉条纹n n C C仍然有明暗相间的条纹，只是条纹的宽窄和仍然有明暗相间的条纹，只是条纹的宽窄和亮度分布不再是均匀的了亮度分布不再是均匀的了n n DD由于只有单缝，不能形成相干光源，所以不由于只有单缝，不能形成相干光源，所以不会发生光的干涉现象，光屏上将没有任何条纹出现会发生光的干涉现象，光屏上将没有任何条纹出现 n n例题例题4 4如图（如图（如图（如图（a a）所示是利用双缝干涉测定单色
6、）所示是利用双缝干涉测定单色）所示是利用双缝干涉测定单色）所示是利用双缝干涉测定单色光波长的实验装置，滤光片的作用是光波长的实验装置，滤光片的作用是光波长的实验装置，滤光片的作用是光波长的实验装置，滤光片的作用是_，单缝，单缝，单缝，单缝的作用是的作用是的作用是的作用是_，双缝的作用是，双缝的作用是，双缝的作用是，双缝的作用是_，单缝和双缝之间的方向关系是，单缝和双缝之间的方向关系是，单缝和双缝之间的方向关系是，单缝和双缝之间的方向关系是_图 n n某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐某同学在做该实
7、验时，第一次分划板中心刻度对齐AA条纹中心时（图条纹中心时（图条纹中心时（图条纹中心时（图1 1），游标卡尺的示数如图），游标卡尺的示数如图），游标卡尺的示数如图），游标卡尺的示数如图3 3所示，第所示，第所示，第所示，第二次分划板中心刻度对齐二次分划板中心刻度对齐二次分划板中心刻度对齐二次分划板中心刻度对齐BB条纹中心时（图条纹中心时（图条纹中心时（图条纹中心时（图2 2），游标），游标），游标），游标卡尺的示数如图卡尺的示数如图卡尺的示数如图卡尺的示数如图4 4所示，已知双缝间距为所示，已知双缝间距为所示，已知双缝间距为所示，已知双缝间距为0.5mm0.5mm，从双缝到屏的距离为从双缝到屏
8、的距离为从双缝到屏的距离为从双缝到屏的距离为1m1m，则图，则图，则图，则图3 3中游标卡尺的示数为中游标卡尺的示数为中游标卡尺的示数为中游标卡尺的示数为_mm_mm图图图图4 4游标卡尺的示数为游标卡尺的示数为游标卡尺的示数为游标卡尺的示数为_mm_mm实验时测量多条干涉条纹宽度的实验时测量多条干涉条纹宽度的实验时测量多条干涉条纹宽度的实验时测量多条干涉条纹宽度的目的目的目的目的_，所测单色光的波长为，所测单色光的波长为，所测单色光的波长为，所测单色光的波长为_m_m n例题例题5 5劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图所示，劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图所示，劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装
9、置如图所示，劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气膜，当光垂直入射后，从上往下看的干涉条纹如图气膜，当光垂直入射后，从上往下看的干涉条纹如图气膜，当光垂直入射后，从上往下看的干涉条纹如图气膜，当光垂直入射后，从上往下看的干涉条纹
10、如图乙所示，干涉条纹有如下特点：（）任意一条明纹乙所示，干涉条纹有如下特点：（）任意一条明纹乙所示，干涉条纹有如下特点：（）任意一条明纹乙所示，干涉条纹有如下特点：（）任意一条明纹或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等（）任意相邻或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等（）任意相邻或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等（）任意相邻或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等（）任意相邻明纹或暗纹所对应的薄膜厚度恒定；现若在图甲装置明纹或暗纹所对应的薄膜厚度恒定；现若在图甲装置明纹或暗纹所对应的薄膜厚度恒定；现若在图甲装置明纹或暗纹所对应的薄膜厚度恒定；现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄中抽去一张纸片
11、，则当光垂直入射到新的劈形空气薄中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（膜后，从上往下观察到的干涉条纹（膜后，从上往下观察到的干涉条纹（膜后，从上往下观察到的干涉条纹（）n n变疏变疏变疏变疏 变密变密变密变密不变不变不变不变 消失消失消失消失图甲图乙 n n例题例题6 6如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的。检查中所观察到的干涉条光源加滤光片产生的。检查中所观察到的干涉条纹是由
12、下列哪两个表面反向的光叠加而成的（纹是由下列哪两个表面反向的光叠加而成的（）n nAa的上表面、的上表面、b的下表面的下表面 n nBa的上表面、的上表面、b的上表面的上表面 n nCa的下表面、的下表面、b的上表面的上表面 n nDa的下表面、的下表面、b的下表面的下表面 n n例题例题7 7现代光学装置中的透镜，棱镜的表面现代光学装置中的透镜，棱镜的表面常涂上一层薄膜（一般用氟化镁），当薄膜常涂上一层薄膜（一般用氟化镁），当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时，可时，可以大大减少入射光的反射损失，从而增强透以大大减少入射光的反射损失，从而增强透射光的强度，这
13、种作用是应用了光（射光的强度，这种作用是应用了光（）n n A色散现象色散现象 B全反射现象全反射现象 n n C干涉现象干涉现象 D衍射现象衍射现象 n n例例题题8 8抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝时在光屏粗细，如图所示，观察激光束经过细丝时在光屏粗细，如图所示，观察激光束经过细丝时在光屏粗细，如图所示，观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变（上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变（上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变（上所产生的条纹即
14、可判断细丝粗细的变（）n nAA这主要是光的干涉现象这主要是光的干涉现象这主要是光的干涉现象这主要是光的干涉现象n nBB这主要是光的衍射现象这主要是光的衍射现象这主要是光的衍射现象这主要是光的衍射现象n nC C如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗n nDD如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细 n例题例题9如右图所示，如右图所示，如右图所示，如右图所示，L L为水平放置的点亮的为水平放置的点亮的
15、为水平放置的点亮的为水平放置的点亮的8w8w日光日光日光日光灯，灯，灯，灯，T T为一藤椅的竖直靠背，横藤条与日光灯管平行，为一藤椅的竖直靠背，横藤条与日光灯管平行，为一藤椅的竖直靠背，横藤条与日光灯管平行，为一藤椅的竖直靠背，横藤条与日光灯管平行，横竖藤条垂直交织，它们之间是透空方格，横竖藤条垂直交织，它们之间是透空方格，横竖藤条垂直交织，它们之间是透空方格，横竖藤条垂直交织，它们之间是透空方格，P P是与藤条是与藤条是与藤条是与藤条靠背平行的白屏。现将屏从紧贴椅背处慢慢向远处靠背平行的白屏。现将屏从紧贴椅背处慢慢向远处靠背平行的白屏。现将屏从紧贴椅背处慢慢向远处靠背平行的白屏。现将屏从紧贴
16、椅背处慢慢向远处(图图图图中右方中右方中右方中右方)平移，从屏上将依次看到（平移，从屏上将依次看到（平移，从屏上将依次看到（平移，从屏上将依次看到（）n nA.A.横藤条的影，横竖藤条的影横藤条的影，横竖藤条的影横藤条的影，横竖藤条的影横藤条的影，横竖藤条的影n nB.B.竖藤条的影，横竖藤条的影竖藤条的影，横竖藤条的影竖藤条的影，横竖藤条的影竖藤条的影，横竖藤条的影n nC.C.横竖藤条的影，竖藤条的影，横竖藤条的影，竖藤条的影，横竖藤条的影，竖藤条的影，横竖藤条的影，竖藤条的影，没有藤条的影没有藤条的影没有藤条的影没有藤条的影n nD.D.横竖藤条的影，横藤条的影，横竖藤条的影，横藤条的影，横竖藤条的影，横藤条的影，横竖藤条的影，横藤条的影，n n 没有藤条的影没有藤条的影没有藤条的影没有藤条的影课后反思：n n 谢 谢 2010.3.11