高中物理 模块专题复习 专题四 光的干涉 衍射 折射中的色散学案 鲁科版选修3-4-鲁科版高二选修3-4物理学案VIP免费

专题四光的干涉衍射折射中的色散一、光的干涉1.产生干涉的条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光.2.产生亮、暗条纹的条件：当Δr＝kλ时出现亮条纹；当Δr＝(2k＋1)时出现暗条纹(其中k＝0,1,2……).相邻亮(或暗)条纹间距：Δy＝λ.3.双缝干涉图样的特点：单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹，白光照射时为彩色条纹.4.双缝干涉法测量光的波长：由相邻亮(或暗)条纹间距Δy＝λ得λ＝.5.薄膜干涉(1)薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源这一侧干涉形成的.(2)同一条纹上的点厚度相同，所以若用肥皂薄膜做实验，条纹为横条纹.[复习过关]1.如图1所示为双缝干涉实验，甲图为用绿光照射时的结果，a为中央亮条纹，a′为相邻亮条纹；乙图为换用另一种单色光照射的结果，a为中央亮条纹，a′为相邻亮条纹，两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离都相等，以下说法正确的是()图1A.乙图可能是用红光照射，表明红光波长较长B.乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较长C.乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较短D.乙图可能是用红光照射，表明红光波长较短答案C解析由题图知甲图中条纹间距大，由Δy＝λ可知，在l和d相同的情况下，Δx大，则λ大；Δx小，则λ小；所以乙图中所用单色光波长较短，因紫光比绿光波长短，故选项C正确.2.如图2所示，在双缝干涉实验中，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()图2A.不再产生干涉条纹B.仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置不变C.仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向上移D.仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向下移答案D解析本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源，双缝S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移动S后，没有改变传到双缝的光的频率，因此S1、S2射出的仍是相干光，则单缝S发出的光到达屏上P点下方某点的路程差为零，故中央亮条纹下移.3.(多选)一束平行光照射在双缝上，在缝后屏上得到干涉条纹，下列说法中正确的是()A.增大双缝到屏的距离，条纹间距变大B.入射光波长变短，光强不变，条纹间距不变C.入射光频率变化时条纹间距跟着变化D.在水里做双缝干涉实验，同样条件下的条纹间距会变化答案ACD解析根据Δy＝λ可得增大双缝的屏的距离l，条纹间距变大，故A正确；入射光的强度与入射光的波长无关，故入射光的强度不变，但波长变短时，条纹间距减小，故B错误；入射光的频率改变时，入射光的波长就发生改变，则条纹间距会随之发生改变，故C正确；在水里做双缝干涉实验，使光的传播速度变小，由于光的频率不变，故波长变小，所以条件间距变小，故D正确.二、光的干涉与衍射的辨析光的干涉与衍射都可以得到明暗相间的色纹，都有力地证明了光的波动性.1.光的干涉强调了两个或多个光束的叠加.例如从楔形肥皂膜上观察到的钠黄光的明暗相间条纹，或从水面油膜上观察到的彩色条纹，就属这类情况，从薄膜的前后表面反射出来的光就是相干光.2.光的衍射现象强调了光偏离直线传播的现象.例如从小孔观察点光源或从狭缝观察线光源就属这种情况.光经过小孔或狭缝产生非直线传播的现象，此时便可在光屏上形成明暗相间的条纹.3.干涉条纹与衍射条纹也是有区别的，以狭缝为例，干涉条纹是相互平行、等距(宽度相同)的；而衍射条纹是平行而不等距的，中间最宽，两边条纹宽度逐渐变窄.4.光的干涉和衍射，都证明了光的波动性，只有波才可以发生干涉和衍射现象.5.光的干涉和衍射有一定的联系，光的双缝干涉中就有光的衍射.[复习过关]4.如图3所示为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则()图3A.甲为紫光的干涉图样B.乙为紫光的干涉图样C.丙为红光的干涉图样D.丁为红光的干涉图样答案B解析对于干涉条纹，亮条纹和暗条纹在比较多的条数之内都保持宽度相等，且波长越大，条纹越宽，对于衍射条纹，条纹宽度中间大，两边逐渐减小，由于红光波长大于紫光波长，故红光条纹比紫光条纹宽，因此甲是红光干涉图样，乙是紫光干涉图样，丙是红光衍射图样，丁是紫光衍射图样，故选项B对，A、C、D错.5.(多选)下面有关光的干涉现象的描述中，正确的是()A.在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽...