第1节光的干涉学习目标:1.[物理观念]认识光的干涉现象,知道光的干涉产生的条件.2.[科学思维]认识单色光和白光干涉条纹的特征.3.[科学态度与责任]了解薄膜干涉的现象、原理和应用.一、光的干涉及其产生条件1.干涉现象两束光相遇时,如果满足一定的条件,就会产生干涉现象,在屏上出现明暗相间的干涉条纹.2.相干条件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,还要满足相位差恒定.3.结论干涉是波特有的一种现象,光具有波的特性.二、光的双缝干涉公式1.亮条纹的条件如果两列光波到达某点时,路程差Δr为波长的整数倍,即满足Δr=±nλ(n=0,1,2,3,…)时,这两列光波互相加强,在那里就出现亮条纹.2.暗条纹的条件光波到达某点时,路程差Δr为半个波长的奇数倍,即满足Δr=±(2n+1)(n=0,1,2,3,…)时,就出现暗条纹.3.相邻条纹间距公式在双缝干涉实验中,相邻两条亮条纹或暗条纹中心间距Δy=λ.式中,λ为光波的波长,d为双缝间距离,l为双缝到光屏的距离.三、薄膜干涉及其应用1.薄膜干涉由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象.2.薄膜干涉现象的实用举例(1)劈尖干涉是一种劈形空气薄膜干涉,可用于平面平整程度检查;(2)在照相机、望远镜等高质量的光学仪器中,在其镜头的表面镀上透明的增透膜,用来增加透射光的能量.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)如果两列光波到达某点时,路程差为波长的整数倍,这两列波互相加强,在那里就出现亮条纹.(√)(2)在干涉条纹中,相邻两条亮纹或暗纹之间的距离是相等的.(√)(3)薄膜干涉是通过两个表面折射的光线产生的.(×)(4)增透膜的厚度应等于光在空气中的波长的二分之一.(×)2.从两只相同的手电筒射出的光,当它们在某一区域叠加后,看不到干涉图样,这是因为()A.手电筒射出的光不是单色光B.干涉图样太细小看不清楚C.周围环境的光太强D.这两束光为非相干光源D[本题虽然强调两只相同的手电筒,但它们发出的光仍然频率不同.不满足干涉产生的条件,看不到干涉图样,所以选项D正确,A、B、C都是错误的.]3.(多选)杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)()A.在距双缝的路程相等的点形成暗条纹B.在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹C.在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹D.在距双缝的路程差为λ的点形成暗条纹BD[在双缝干涉实验中,当某处距双缝距离之差Δx为波长的整数倍时,即Δx=kλ,k=0,1,2,3,…这些点为加强点,该处出现亮条纹;当某处距双缝距离之差Δx为半波长的奇数倍时,即Δx=(2k+1),k=0,1,2,3…这些点为减弱点,该处出现暗条纹;故选项B、D正确,A、C错误.]杨氏双缝干涉如图所示是杨氏双缝干涉实验的示意图,请问在该实验中单缝屏和双缝屏分别所起的作用是什么?提示:单缝屏是为了获得具有唯一频率和振动情况的线光源;双缝屏是为了获得两束频率相同、振动情况完全一致的相干光.1.双缝干涉的示意图2.屏上某处出现亮、暗条纹的条件:频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加,如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致,即振动方向总是相同;暗条纹处振动步调总是相反.具体产生亮、暗条纹的条件为(1)亮条纹产生的条件:屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍.即:|PS1-PS2|=kλ=2k·(k=0,1,2,3,…)k=0时,PS1=PS2,此时P点位于屏上的O处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹.k为亮条纹的级次.(2)暗条纹产生的条件:屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍.即:|PS1-PS2|=(2k-1)·(k=0,1,2,3,…)k为暗条纹的级次,从第1级暗条纹开始向两侧展开.3.干涉图样的特点(1)单色光的干涉图样特点:中央为亮条纹,两边是明、暗相间的条纹,且相邻亮条纹与亮条纹中心间、相邻暗条纹与暗条纹中心间的距离相等.(2)白光的干涉图样:若用白光做实验,则中央亮条纹为白色,两侧出现彩色条纹,彩色条纹显示不同颜色光的干涉条纹间距是不同的.【例1】如图所示为双缝干涉实验装置,当使用波长为6×10-7m的橙色光做实验时,光屏P点及上方...