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1、第一第一节节光的干涉光的干涉 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第一第一节节课前自主学案课前自主学案目标概览目标概览目标概览目标概览学学习习目目标标：1.知知道道光光的的干干涉涉现现象象，并并知知道道光光的的干干涉涉现现象象说说明光是一种波明光是一种波2知知道道光光的的双双缝缝干干涉涉现现象象是是如如何何产产生生的的，何何处处出出现现亮条亮条纹纹，何，何处处出出现现暗条暗条纹纹3知知道道其其他他条条件件相相同同时时，不不同同色色光光产产生生的的双双缝缝干干涉涉条条纹纹间间距距不不同同，光光的的波波长长越越长长，干干涉涉条条纹纹间间距距越大知道不同色光的越大
2、知道不同色光的频频率不同率不同重重点点难难点点：1.两两束束光光产产生生干干涉涉的的条条件件和和原原理理及及出出现现亮条亮条纹纹、暗条、暗条纹纹的判断方法的判断方法2决定干涉条决定干涉条纹宽纹宽度的因素度的因素课前自主学案课前自主学案一、光的干涉一、光的干涉1光光的的干干涉涉：在在两两列列光光波波的的叠叠加加区区域域，某某些些区区域域相相互互加加强强，出出现现_条条纹纹；某某些些区区域域相相互互减减弱弱，出出现现_条条纹纹，且且加加强强和和减减弱弱的的区区域域相相间间，即即出出现现亮亮纹纹和暗和暗纹纹相相间间的的现现象象2干涉条件：两列光波干涉条件：两列光波_相同，振相同，振动动情况情况相同且
3、相位差恒定能相同且相位差恒定能发发生干涉的两列波称生干涉的两列波称为为相相干波，两个光源称干波，两个光源称为为_光源相干光源可光源相干光源可用同一束光分成两列而用同一束光分成两列而获获得得亮亮暗暗频频率率相干相干二、双二、双缝缝干涉干涉1双双缝缝干干涉涉实实验验中中相相干干光光源源的的获获得得方方法法：一一般般光光源源的的光光通通过过单单缝缝后后，可可认认为为是是由由单单缝缝发发出出的的频频率率一一定定的的光光，该该光光通通过过对对称称的的双双缝缝后后，得得到到相相干干光光源源2双双缝缝干涉干涉图样图样特点：特点：单单色光干涉色光干涉图样图样的中央的中央为为_，往两，往两边边是是_且且间间距相
4、等的距相等的条条纹纹白光干涉白光干涉图样图样的中央的中央为为_，中央白，中央白光光边缘边缘呈呈红红色，在两色，在两侧侧依次出依次出现现彩色条彩色条纹纹，_最靠近中央，最靠近中央，_最最远远亮条亮条纹纹暗暗白光白光紫光紫光红红光光波波长长反比反比三、薄膜干涉三、薄膜干涉1薄膜干涉中相干光的来源薄膜干涉中相干光的来源一列光在膜的一列光在膜的_和和_分分别别反射，如同由前、后表面反射，如同由前、后表面发发射出来的两列完全射出来的两列完全相同的光，相同的光，满满足相干条件足相干条件前表面前表面后表面后表面2薄膜干涉薄膜干涉图样图样特点特点由于膜的厚度不同，若两列波反射回来的光程差是由于膜的厚度不同，若
5、两列波反射回来的光程差是波波长长的的_，叠加后振，叠加后振动动加加强强，形成亮条，形成亮条纹纹；若光程差是半波若光程差是半波长长的的_，叠加后振，叠加后振动动减减弱，形成弱，形成_ 所以，当膜是楔形所以，当膜是楔形时时，形，形成明暗相成明暗相间间的条的条纹纹，如果入射光是白光，其中各，如果入射光是白光，其中各单单色光的波色光的波长长不同，各自在不同地点出不同，各自在不同地点出现现亮亮纹纹，而形，而形成成_3薄膜干涉的薄膜干涉的应应用：用：检查检查工件表面是否平整工件表面是否平整整数倍整数倍奇数倍奇数倍暗条暗条纹纹彩色条彩色条纹纹核心要点突破核心要点突破图图1952(2)图图象特点：中央象特点：
6、中央为为亮条亮条纹纹，两，两边为边为等等间间距距对对称分布称分布的亮暗相的亮暗相间间条条纹纹红红光光(最大最大)亮、暗条亮、暗条纹纹最最宽宽，紫光亮、暗条，紫光亮、暗条纹纹最窄最窄白光干涉白光干涉图样图样中央亮条中央亮条纹纹外外侧为红侧为红色色2相干光源的两列光波到达某点的路程差等于波相干光源的两列光波到达某点的路程差等于波长长的的整倍数整倍数时时，该处该处光相互加光相互加强强，出，出现现亮条亮条纹纹；当到达某；当到达某点的路程差点的路程差为为半波半波长长奇数倍奇数倍时时，该处该处光互相减弱，出光互相减弱，出现现暗条暗条纹纹故双故双缝缝干涉中央条干涉中央条纹为纹为亮条亮条纹纹图图2012特特别
7、别提醒：提醒：(1)观观察的是从膜前、后两表面反射回察的是从膜前、后两表面反射回来的光，不是透来的光，不是透过过膜的光，眼睛与光源在膜的同膜的光，眼睛与光源在膜的同一一侧侧(2)用用单单色色光光和和白白光光分分别别照照射射同同一一膜膜，观观察察到到的的现现象象是是不不同同的的用用白白光光照照射射膜膜时时，某某一一位位置置红红光光得得到到加加强强，其其他他颜颜色色的的光光就就被被削削弱弱，故故在在此此位位置置看看到到的的是是红红色色，而而另另一一位位置置则则会会看看到到黄黄色色等等其其他他颜颜色色；而而在在单单色色光光照照射射下下，则则会会出出现现亮亮暗暗相相间间的的条条纹纹(3)薄膜既可以是固
8、体、液体，也可以是气体薄膜既可以是固体、液体，也可以是气体如如图图2013所示用所示用单单色光从上面照射，空气色光从上面照射，空气层层的上下两个表面反射的两列光波的上下两个表面反射的两列光波发发生干涉如生干涉如果被果被检检平面是平的，那么空气平面是平的，那么空气层层厚度相同的各点厚度相同的各点分布在一条直分布在一条直线线上，上，产产生的干涉条生的干涉条纹纹是等距的平是等距的平行行线线，如，如图图2014甲所示；如果被甲所示；如果被测测表面有的表面有的地方不平，那么空气地方不平，那么空气层层的厚度相同的各点不再位的厚度相同的各点不再位于一条直于一条直线线上，上，该处产该处产生的干涉条生的干涉条纹
9、纹就会就会发发生弯生弯曲，如曲，如图图乙所示，可判断被乙所示，可判断被检查检查平面的瑕疵平面的瑕疵处处是是凹的凹的图图2013 图图2014图图2015课堂互动讲练课堂互动讲练类类型一型一双双缝缝干涉干涉例例例例1 1(2011年金陵中学高二年金陵中学高二检测检测)如如图图2016所所示，在双示，在双缝缝干涉干涉实验实验中，中，S1和和S2是双狭是双狭缝缝，P是光是光屏上的一点，已知屏上的一点，已知P点与点与S1和和S2的距离之差的距离之差为为2.1106 m，今分，今分别别利用利用A、B两种两种单单色光在空气色光在空气中做双中做双缝缝干涉干涉实验实验图图2016(1)已知已知A光在折射率光在
10、折射率为为n1.5的介的介质质中波中波长为长为4107 m，问问P点是亮条点是亮条纹还纹还是暗条是暗条纹纹？(2)已知已知B光在某种介光在某种介质质中波中波长为长为3.15107 m，当，当B光从光从这这种介种介质质射向空气射向空气时时，临临界角界角为为37，问问P点是亮条点是亮条纹还纹还是暗条是暗条纹纹？【答案答案】(1)暗条暗条纹纹(2)亮条亮条纹纹【点点评评】这类综这类综合合题题的求解方法除了用到判断的求解方法除了用到判断亮条亮条纹纹和暗条和暗条纹纹的条件，的条件，还还要用到几何光学中的要用到几何光学中的诸诸多知多知识识，分析，分析时时要注意前后要注意前后联联系系变变式式训训练练1在在双
11、双缝缝干干涉涉实实验验中中，双双缝缝到到光光屏屏上上P点点的的距距离离之之差差s0.6 m，若若分分别别用用频频率率为为f15.01014 Hz和和f27.51014 Hz的的单单色色光光垂垂直直照照射射双双缝缝，则则P点出点出现现亮、暗条亮、暗条纹纹的情况是的情况是()A用用频频率率为为f1的的单单色光照射色光照射时时，出，出现现亮条亮条纹纹B用用频频率率为为f2的的单单色光照射色光照射时时，出，出现现亮条亮条纹纹C用用频频率率为为f1的的单单色光照射色光照射时时，出，出现现暗条暗条纹纹D用用频频率率为为f2的的单单色光照射色光照射时时，出，出现现暗条暗条纹纹类类型二型二对对薄膜干涉薄膜干涉
12、现现象的象的认识认识例例例例2 2如如图图2017所所示示，一一束束白白光光从从左左侧侧射射入入肥肥皂薄膜，下列皂薄膜，下列说说法正确的是法正确的是()A人从右人从右侧侧向左看，可看到彩色条向左看，可看到彩色条纹纹B人从左人从左侧侧向右看，可看到彩色条向右看，可看到彩色条纹纹C彩色条彩色条纹纹水平排列水平排列D彩色条彩色条纹竖纹竖直排列直排列图图2017【解解析析】一一束束白白光光照照到到薄薄膜膜上上，经经薄薄膜膜两两个个界界面面上上反反射射回回来来的的光光再再相相遇遇时时产产生生干干涉涉现现象象，这这样样人人从从左左侧侧向向右右看看时时，可可以以看看到到彩彩色色条条纹纹，选选项项B正正确确由
13、于薄膜从上向下逐由于薄膜从上向下逐渐渐加厚，在同一水平加厚，在同一水平线线上的上的厚度相同，故彩色条厚度相同，故彩色条纹纹是水平排列的，是水平排列的，选项选项C正确正确【答案答案】BC【点点评评】这这是物理原理在是物理原理在实际实际生活中的表生活中的表现现，平平时应时应多多观观察，注意察，注意实际实际生活中所生活中所隐隐含的各种物含的各种物理原理理原理变变式式训训练练2如如图图2018是是一一竖竖直直的的肥肥皂皂液液薄薄膜膜的的横横截截面面，关关于于竖竖直直的的肥肥皂皂液液薄薄膜膜产产生生的的光光的的干干涉涉现现象，下列叙述中正确的是象，下列叙述中正确的是()图图2018A干干涉涉条条纹纹的的
14、产产生生是是由由于于光光线线在在薄薄膜膜前前后后两两表表面面反射形成的两列光波的叠加反射形成的两列光波的叠加B干干涉涉条条纹纹的的暗暗纹纹，是是由由于于上上述述两两列列反反射射波波的的波波前与波后叠加造成前与波后叠加造成C用用绿绿光光照照射射薄薄膜膜产产生生的的干干涉涉条条纹纹间间距距，比比黄黄光光照射薄膜照射薄膜产产生的干涉条生的干涉条纹间纹间距小距小D薄膜上的干涉条薄膜上的干涉条纹纹基本是基本是竖竖直的直的解析：解析：选选AC.薄膜干涉是由于照射到膜上的光会从薄膜干涉是由于照射到膜上的光会从膜的前表面和后表面分膜的前表面和后表面分别别反射回来，形成两列波反射回来，形成两列波这这两列波是由同
15、一入射光波两列波是由同一入射光波产产生的，因此生的，因此频频率率相同，相位差恒定相同，相位差恒定产产生干涉当波峰与波谷互生干涉当波峰与波谷互相叠加相叠加时时，形成暗条，形成暗条纹纹；当波谷与波谷；当波谷与波谷(或波峰与或波峰与波峰波峰)互相叠加互相叠加时时，形成亮条，形成亮条纹纹在在竖竖直的肥皂液直的肥皂液薄膜上，亮暗相薄膜上，亮暗相间间的干涉条的干涉条纹纹，基本上呈水平状，基本上呈水平状，且波且波长长越越长长，相，相邻邻条条纹纹的的间间距越大距越大登山运登山运动员动员在登雪山在登雪山时时要注意防止紫外要注意防止紫外线线的的过过度照射，尤其是眼睛更不能度照射，尤其是眼睛更不能长时间长时间被紫外
16、被紫外线线照照射，否射，否则则将会将会严严重地重地损伤视损伤视力有人想利用薄膜力有人想利用薄膜干涉的原理干涉的原理设计设计一种能大大减小紫外一种能大大减小紫外线对线对眼睛眼睛伤伤害的眼害的眼镜镜他他选选用的薄膜材料的折射率用的薄膜材料的折射率为为n1.5，所要消除的紫外，所要消除的紫外线线的的频频率率为为f8.11014 Hz，那，那么他么他设计设计的的这这种种“增反膜增反膜”的厚度至少是的厚度至少是()类类型三型三薄膜干涉的薄膜干涉的应应用用例例例例3 3A9.25108 mB1.85107 mC1.23107 m D6.18108 m【答案答案】C【点点评评】不不论论增反膜增反膜还还是增透
17、膜，有关光的是增透膜，有关光的波波长长必必须为须为光在光在该该膜中的波膜中的波长长变变式式训练训练3(2011年天津一中高二年天津一中高二检测检测)市市场场上有上有种灯具俗称种灯具俗称“冷光灯冷光灯”，用它照射物品，用它照射物品时时能使被照物能使被照物品品处产处产生的生的热热效效应应大大降低，从而广泛地大大降低，从而广泛地应应用于博用于博物物馆馆、商店等、商店等处处这这种灯降低种灯降低热热效效应应的原因之一是的原因之一是在灯泡后面放置的反光在灯泡后面放置的反光镜镜玻璃表面上玻璃表面上镀镀了一了一层层薄膜薄膜(例如氟化例如氟化镁镁)，这这种膜能消除不种膜能消除不镀镀膜膜时时玻璃表面反玻璃表面反射回来的射回来的热热效效应应最最显显著的著的红红外外线线以以表示此表示此红红外外线线在在该该膜中的波膜中的波长长，则则所所镀镀薄膜的厚度最小薄膜的厚度最小应为应为()知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用