3光的干涉一、杨氏干涉实验1.物理史实1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象,开始让人们认识到光的波动性.2.双缝干涉实验(1)实验过程:让一束平行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,它们的频率、相位和振动方向总是相同的,两波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉现象.(2)实验现象:在屏上得到明暗相间的条纹.(3)实验结论:证明光是一种波.找两只完全一样的手电筒,照射同一区域,能观察到明暗相间的干涉条纹吗?提示:不能.两只手电筒属于各自独立发光的光源,两者发出的光是非相干光,因此它们照射到同一点上时不发生干涉,所以无干涉条纹.二、决定条纹间距的条件1.干涉条件:两列光的频率相同、振动方向相同、相差恒定.2.相干光源:发出的光能够产生干涉的两个光源.3.当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时(即恰好等于波长的整数倍时),两列光波在这点相互加强,出现明条纹;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光波在这点相互削弱,出现暗条纹.取曝过光的135型胶卷的黑底片,放在玻璃板上,用刀片沿直尺在胶片上划一条细缝,然后不移动直尺,将刀口稍微偏一点,再划一条细缝.或者将两张刀片并拢,以刀的前端沿直尺在胶片上一次划出两道细缝.再一种方法,也可取一小块玻璃片在上面均匀涂一薄层黑墨汁(最好不用烛焰上熏的烟黑,因烟灰颗粒大,划出缝太宽),待干后再用刀片以同样方法划出两道透明狭缝.缝间距离要小于mm.观察时将带缝的板横放在眼前,通过双缝观看相距半米左右的白炽灯的灯丝,可看到在灯丝两侧细密分布着彩色的条纹,而且缝离灯越近,细密的条纹越清晰,你知道这种现象是如何产生的吗?提示:这实际上就是双缝干涉现象,从双缝穿过的光叠加后有的区域加强,有的区域减弱,所以出现条纹,因为白光是由不同颜色的光组成的复色光,所以叠加后是彩色条纹.考点一杨氏干涉实验1.光的干涉:两列光波在空间传播时相遇,在相遇区域发生波的叠加,使某些区域的光被加强出现亮条纹,而在另一些区域的光被减弱出现暗条纹.且加强区域和减弱区域(亮纹和暗纹)是相互间隔的,这种现象称为光的干涉现象.如图所示.2.发生干涉的条件产生干涉现象的两列光波必须具有相同的频率、相同的振动方向和恒定的相位差.发出这两列光波的光源叫相干光源.为什么一般情况下很难观察到光的干涉现象?由于不同光源发出的光的频率一般不同,即使是同一光源,它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相位差,故一般情况下不易观察到光的干涉现象.3.杨氏双缝干涉实验(1)双缝干涉的示意图如图所示.(2)单缝屏的作用:获得一个线光源,有唯一的频率和振动情况.(3)双缝屏的作用:平行光照射到单缝S上后,又照到间距很小的双缝S1、S2上,这样一束光被分成两束频率相同、振动情况完全一致的相干光.即杨氏双缝干涉实验采用将一束光“一分为二”的方法获得相干光源.【例1】两个普通白炽灯发出的光相遇时,我们观察不到干涉条纹,这是因为()A.两个灯亮度不同B.灯光的波长太短C.两个灯光的振动情况不同D.电灯发出的光不稳定【导思】从两束光发生干涉的条件去分析.【解析】一般情况下,两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的,由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的.光的干涉必须具备的条件:频率相同,振动方向相同,相位差恒定.【答案】C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),已知红光与绿光频率、波长均不相等,这时(C)A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮解析:两列光波发生干涉的条件之一是频率相等,利用双缝将一束光分成能够发生干涉的两束光,在光屏上形成干涉条纹,但分别用绿色滤光片和红色滤...