高三物理光的干涉复习.docx

名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载一、学问点梳理光的干涉、用双缝干涉测波长、衍射现象1、光的干涉现象：频率相同， 振动方向一样， 相差恒定 （步调差恒定） 的两束光，在相遇的区域显现了稳固相间的加强区域和减弱区域的现象；（ 1）产生干涉的条件：① 如 S1 、 S2 光 振 动 情 况 完 全 相 同 ， 就 符 合图 16-1-1r2 r1L x n d，（ n=0 、1、2、3 ）时，显现亮条纹；②如符合r2 r1Lx 〔2nd1〕 ，（ 〔n=0 ，1，2，3 〕时，2显现暗条纹；相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的中心间距为 x L ；d（ 2）熟识条纹特点中心为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹；2． 用双缝干涉测量光的波长原理：两个相邻的亮纹或暗条纹的中心间距是 Δ x＝ lλ /d测波长为： λ ＝ d·Δ x /l（1）观看双缝干涉图样：只转变缝宽，用不同的色光来做，转变屏与缝的间距看条纹间距的变化单色光：形成明暗相间的条纹；白光： 中心亮条纹的边缘处显现了彩色条纹； 这是由于白光是由不同颜色的单色光复合而成的，而不同色光的波长不同，在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，光波的波长越长，各条纹之间的距离越大，条纹间距与光波的波长成正比；各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹，故各色光重合为白色；（2）测定单色光的波长：双缝间距是已知的，测屏到双缝的距离 l ，测相邻两条亮纹间的距离 x ，测出 n 个亮纹间的距离 a ，就两个相邻亮条纹间距： a xn 13．光的色散：不同的颜色的光， 波长不同在双缝干涉试验中， 各种颜色的光都会发生干涉现象， 用不同色光做试验，条纹间距是不同的，说明：不同颜色的光，波长不同； 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散；各种色光按其波长的有序排列就是光谱；从红光→紫光，光波的波长逐步变小；4．薄膜干涉中的色散现象如图： 把这层液膜当做一个平面镜， 用它观看灯焰的像： 是液膜前后两个反射的光形成的，与双缝干涉的情形相同， 在膜上不同位置，来自前后两个面的反射光用图中实虚线来代表两列光，所走的路程差不同；在某些位置叠加后加强，显现了亮纹，在另一些位置，叠加后相互减弱，于是显现了暗纹；留意：关于薄膜干涉要弄清的几个问题：（ 1）是哪两列光波发生干涉；（ 2）应当从哪个方向去观看干涉图样；（ 3）条纹会向哪个方向侧移5．应用（1）照相机、望远镜的镜头表面的增透膜；（2）检查工件表面是否平整；6．光的衍射现象光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象；产生明显衍射的条件：障碍物或孔（缝）的尺寸与波长可比（相差不多）或更小； 单色光单缝衍射图象特点：中心条纹最宽最亮，两侧为不等间隔的明暗相间的条纹；应用：用衍射光栅测定光波波长；二、精选例题：【例１】（ 1997 年高考全国卷）在双缝干涉试验中，以白光为光源，在屏幕上观看到了彩色干涉条纹，如在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光） ，另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光） ，这时（ C ）A ．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逝 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载B．红色和绿色的双缝干涉条纹消逝，其它颜色的双缝干涉条纹依旧存在C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮【例 2】（如下列图） .单色光源发出的光经一狭缝，照耀到光屏上，就可观看到的图象是 （ A）【例 3】如图（ a）所示是利用双缝干涉测定单色光波长的试验装置，滤光片的作用是 ，单缝的作用是 ，双缝的作用是 ，单缝和双缝之间的方向关系是 ．某同学在做该试验时，第一次分划板中心刻度对齐 A 条纹中心时（图 1），游标卡尺的示数如图 3 所示，其次次分划板中心刻度对齐 B 条纹中心时（图2），游标卡尺的示数如图 4 所示，已知双缝间距为 0.5mm，从双缝到屏的距离为 1m，就图3 中游标卡尺的示数为 mm ．图 4 游标卡尺的示数为 mm ．试验时测量多条干涉条纹宽度的目的是 ，所测单色光的波长为 m．图 a答案 ：获得单色光，产生线光源，产生相干光源，平行，．－ 711.5mm， 16.7mm，减小试验误差， 6.5× 10【例 4】劈尖干涉是一种薄膜干涉， 其装置如图 16-1-4 所示， 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气膜， 当光垂直入射后，从上往下看的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点： （１）任意一条明纹或 暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等 （２） 任意相邻明纹或暗纹所对应的薄膜厚度恒定； 现如在图甲装置中抽去一张纸片， 就当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后， 从上往下观看到的干涉条纹：（ A ）Ａ．变疏 Ｂ．变密 Ｃ．不变 Ｄ．消逝图甲 图乙 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载【例 5】如下列图是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用一般光源加滤光片产生的； 检查中所观看到的干涉条纹是 由 以下哪两个表面反向的光叠加而成的（ C ）A ．a 的上表面、 b 的下表面B ． a 的上表面、 b 的上表面C． a 的下表面、 b 的上表面D. a 的下表面、 b 的下表面 D.【例 6】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） ，当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的 1/4 时，可以大大削减入射光的反射缺失，从而增强透射光的强度，这种作用是应用了光的（ C）A ．色散现象 B ．全反射现象C．干涉现象 D ．衍射现象（ 举一反三）、登山运动员在登雪山时要留意防止紫外线的过度照耀， 特别是眼睛更不能长时间被紫外线照耀， 否就将会严峻地损坏视力； 有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大 大减小紫外线对眼睛的损害的眼镜；他选用的薄膜材料的折射率为 n=1.5 ，所要排除的紫外线的频率为 8.1× 1014Hz，那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少？【例 7】（ 20XX 年全国高考）在如图中所示 ,A 、 B 两幅图是由单色光分别入射到圆孔而成成的的图像，其中图 A 是光的 衍射（填干涉或衍射）图像，由此可以判定出图 A 所对应的圆孔的孔径 小于 （填大于或小于）图 B 所对应的圆孔的孔径；图 B图 A【例 8】在双缝干涉试验中，假如将双缝中的一条拦住，其它都不转变，那么在光屏上观看到的现象将是 （ 答案 C）A. 仍旧是匀称分布的明暗相间的条纹，只是亮纹的亮度变暗了B. 仍旧是匀称分布的明暗相间的条纹， 只是由于拦住一条缝， 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C.仍旧有明暗相间的条纹，只是条纹的宽窄和亮度分布不再是匀称的了D. 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 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载条纹显现【例 9】. 如右图所示， L 为水平放置的点亮的 8w日光灯， T 为一藤椅的竖直靠背， 横藤条与日光灯管平行，竖藤条相互垂交织，它们之间是透空方格， P 是与藤条靠背平行的白屏； 现将屏从紧贴椅背处渐渐向远处〔 图中右方 〕 平移，从屏上将依次看到 〔 答案 C 〕A. 横藤条的影，横竖藤条的影B. 竖藤条的影，横竖藤条的影C.横竖藤条的影，竖藤条的影，没有藤条的影D.横竖藤条的影，横藤条的影，没有藤条的影三、过关测试1．如下列图是光的双缝干涉的示意图 , 以下说法中正确选项 〔 〕①单缝 S 的作用是为了增加光的强度 .②双缝 S1、 S2 的作用是为了产生两个频率相同的线状光源 .③当 S1、S2 发出两列光波到 P 点的路程差为光的波长 λ 的 1.5倍时 , 产生其次条暗条纹；④当 S1、S2 发出的两列光波到 P 点的路程差为长 λ 时, 产生中心亮条纹 .A. ① B. ①② C. ②④ D. ②③2. 在双缝干涉试验中 , 双缝到光屏上 P 点的距离之差△ x=0.6 m , 如分别用频率为21f =5.0 ×10 14Hz 和 f〕=7.5 ×10 14Hz 的单色光垂直照耀双缝 , 就 P 点显现明、暗条纹的情形是 〔A. 用频率为 f 1 的单色光照耀时 , 显现明条纹 .B. 用频率为 f 2 的单色光照耀时 , 显现明条纹 .C. 用频率为 f 1 的单色光照耀时 , 显现暗条纹 .D. 用频率为 f 2 的单色光照耀时 , 显现暗条纹 . 3．关于双缝干涉条纹的以下说法中正确选项 〔 〕A. 用同一种单色光做双缝干涉试验 , 能观看到明暗相间的单色条纹 .B. 用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍 .C. 用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差肯定为该色光波长的奇数倍 .D. 用同种单色光经双缝后干涉的暗条纹到两缝的距离之差肯定为该色光半波长的奇数倍.4．在双缝干涉试验中，以白光为光源，在屏幕上观看到了彩色干涉条纹，如在双缝中的一缝前放一红色滤光片 （只能透过红光） ，另一缝前放一绿色滤光片 （只能透过绿光） ，这时（ ） 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载A ．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逝B．红色和绿色的双缝干涉条纹消逝，其它颜色的双缝干涉条纹依旧存在C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮D AD ABD C A C AC 。