光的干涉+高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修一

第五章光的干涉衍射和偏振第1节光的干涉

频率和振动方向相同的两列波叠加后，振动加强和振动减弱的区域互相间隔、稳定分布的现象，称为波的干涉。温故知新机械波的干涉1.干涉必要条件：两列波的频率相同。2.干涉现象：有的地方振动加强，有的地方振动减弱；且振动加强的地方与振动减弱的地方相间隔出现。温故知新

干涉、衍射、偏振是波特有的现象，光是电磁波，是否也会产生这些现象呢？这些彩色条纹或图样是怎样形成的？肥皂膜漂浮的油膜1．通过实验观察认识光的干涉现象，知道从光的干涉现象说明光是一种波。2．掌握光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。3．会利用波动理论分析单色光双缝干涉。一、光的双缝干涉1.光的双缝干涉实验实验视频激光光源发出的光，同时投射到缝S1

和缝S2

上，被分成两列光波。这两列光波振动频率、振动方向都相同，在双缝后相遇，出现振动加强和减弱相间的区域，在屏上就出现了明暗相间的干涉条纹。2.光的双缝干涉现象结论：光是一种波激光束双缝屏思考：为什么有的地方亮一些有些地方暗一些？振动加强的地方出现亮条纹，振动减弱的地方出现暗条纹。明暗相间等亮度等间距等宽度3.光的干涉产生条件因为白炽灯的一根钨丝中包含大量的钨原子，这些原子发出的光波的频率、振动方向多种多样，发出光波的时间也各有先后，这样叠加在一起只能形成一片均匀的亮光，看不出有规则的干涉图样。思考：在一个房间里同时开两盏白炽灯，为什么看不到干涉现象？要使两列光波相遇时产生干涉现象，两列光波必须具有相同的频率和振动方向。明暗相间等亮度等间距等宽度与什么有关呢？二、干涉条纹和光的波长之间的关系PΔSS1S2波程差：ΔS=PS2－PS1

P0

中央亮纹：ΔS=0P1第一亮纹：ΔS=λλP1第一亮纹：ΔS=λ2λP2第二亮纹:ΔS=2λP2第二亮纹:ΔS=2λ

二、干涉条纹和光的波长之间的关系←第一暗纹：ΔS=λ/2←第一暗纹：ΔS=λ/2←第二暗纹：ΔS=3λ/2←第二暗纹：ΔS=3λ/2←第三暗纹：ΔS=5λ/2←第三暗纹：ΔS=5λ/2S1S2

二、干涉条纹和光的波长之间的关系

而形成亮纹的条件：

激光束挡板屏

则亮纹到中心的距离：1.双缝越小，宽度越大间距越大2.光的波长越长、宽度越大、间距越大思考：用白光做双缝干涉实验时，多数亮纹都是彩色的，为什么中间的一条亮条纹是白色的？肥皂液膜上的干涉在酒精灯灯芯上撒一些食盐，灯焰能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皂液中蘸一下，使铁丝圈挂上一层薄薄的液膜，用酒精灯的黄光照射液膜，液膜反射的光能使我们看到灯焰的像。为什么灯焰的像会出现明暗相间的横条纹？实验时,应从哪个角度观察干涉条纹?三、薄膜干涉灯焰的像是液膜前后两个面反射的光形成的，这两列光波的频率相同，发生干涉。竖直放置的肥皂液膜受到重力的作用，下面厚，上面薄，形成水平方向的明暗相间的条纹。由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象称为薄膜干涉。膜厚度d亮条纹

2d=nλ

(n=0,1,2,3...）暗条纹

2d=(2n+1)λ/2

(n=0,1,2,3...）平滑度检测镀了增透膜的镜片薄膜干涉的应用两块叠放在一起的玻璃板之间存在很薄的一层空气薄膜，光波分别在与该空气薄膜接触的两玻璃面上反射。当这两部分反射光相遇时，也会产生薄膜干涉，形成干涉条纹。轻压玻璃板，被压处空气薄膜的厚度会变化，从而导致干涉条纹弯曲变形。可利用这一特点来检查平面的平整程度。如图所示，在被测平面上放一个透明的标准平面样板，在样板的一端垫一个薄片，使标准平面和被测平面之间形成一个楔形空气薄膜；再用单色光照射样板，这时分别从空气薄膜上、下两表面反射的两列光波就会发生干涉。如果被测表面是平的，干涉条纹就是一组平行的直条纹；如果干涉条纹发生弯曲，就表明被测表面不平。这种测量的精度可达10-8m。凹下增透膜薄膜厚度d=？△r=2dλ为光在薄膜介质中的波长增透膜：从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半个波长，它们干涉相消，减小了反射光的能量，增强了透射光的能量，称为增透膜。增反膜：从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于一个波长，它们干涉加强，增加了反射光的能量，减小了透射光的能量。薄膜厚度d=λ/21．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是（）A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源B2.在杨氏双缝干涉实验中，如果不用激光光源而用一般的单色光源，为了完成实验可在双缝前边加一单缝获得线光源，如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则(

)

A.不再产生干涉条纹

B.仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变C.仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置向上移D.仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移D3.用单色光从上面照射，若被检查平面是平整的，会看到图乙所示的条纹。上述检测主要利用了（）A．光的干涉

B．光的衍射

C．光的偏振

D.光的粒子性A1.产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同