1、第二節光的干涉第二節光的干涉課前自主學案課前自主學案核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練課標定位課標定位第三節光的干涉第三節光的干涉課標定位課標定位學習目標：學習目標：1.掌握楊氏干涉實驗及干涉形成的條件掌握楊氏干涉實驗及干涉形成的條件2掌握相干光源的概念掌握相干光源的概念重點難點：重點難點：1.雙縫干涉中波的疊加形成明暗條紋的條件及判斷雙縫干涉中波的疊加形成明暗條紋的條件及判斷方法方法2干涉現象形成的原理分析干涉現象形成的原理分析一、楊氏干涉實驗一、楊氏干涉實驗1史實史實1801年，英國物理學家年，英國物理學家_成功地觀察到成功地觀察到了光的干涉現象，證明了光的確是一種了光的干涉

2、現象，證明了光的確是一種_2實驗實驗如圖如圖1331所示，讓一束平行的所示，讓一束平行的_光投射到一光投射到一個有兩條狹縫的擋板上，兩狹縫相距很近，兩狹縫個有兩條狹縫的擋板上，兩狹縫相距很近，兩狹縫就成了兩個就成了兩個_，它們的振動情況總是，它們的振動情況總是_的，的，兩個波源發出的光在擋板后面的空間相互疊加兩個波源發出的光在擋板后面的空間相互疊加課前自主學案課前自主學案托馬斯托馬斯楊楊波波單色單色波源波源相同相同圖圖13313現象現象在屏上得到了在屏上得到了_的條紋的條紋二、決定明暗條紋的條件二、決定明暗條紋的條件當兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的當兩個光源與屏上某點的距離之差等于半

3、波長的_時時(即恰好等于波長的即恰好等于波長的_時時)，兩列，兩列光在這點相互加強，這里出現亮條紋；當兩個光源光在這點相互加強，這里出現亮條紋；當兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的與屏上某點的距離之差等于半波長的_時，兩時，兩列光在這里列光在這里_，這里出現暗條紋，這里出現暗條紋明暗相間明暗相間偶數倍偶數倍整數倍整數倍奇數倍奇數倍相互削弱相互削弱三、光產生干涉的條件三、光產生干涉的條件1干涉條件：兩列光的干涉條件：兩列光的_相同、振動方相同、振動方向相同、相位差恒定向相同、相位差恒定2相干光源：發出的光能夠產生干涉的兩個光相干光源：發出的光能夠產生干涉的兩個光源源頻率頻率核心要點突破核心

4、要點突破一、對雙縫干涉實驗規律的理解一、對雙縫干涉實驗規律的理解1雙縫干涉的示意圖雙縫干涉的示意圖圖圖13322單縫屏的作用：獲得一個線光源，有唯一的頻單縫屏的作用：獲得一個線光源，有唯一的頻率和振動情況率和振動情況3雙縫屏的作用雙縫屏的作用平行光照射到單縫平行光照射到單縫S上后，又照到雙縫上后，又照到雙縫S1、S2上，上，這樣一束光被分成兩束頻率相同和振動情況完全一這樣一束光被分成兩束頻率相同和振動情況完全一致的相干光致的相干光4屏上某處出現亮、暗條紋的條件屏上某處出現亮、暗條紋的條件頻率相同的兩列波在同一點引起的振動的疊加，頻率相同的兩列波在同一點引起的振動的疊加，如亮條紋處某點同時參與的

5、兩個振動步調總是一如亮條紋處某點同時參與的兩個振動步調總是一致的，即振動方向總是相同的，總是同時過最高致的，即振動方向總是相同的，總是同時過最高點、最低點、平衡位置；暗條紋處振動步調總相點、最低點、平衡位置；暗條紋處振動步調總相反具體產生亮、暗條紋的條件為：反具體產生亮、暗條紋的條件為：特別提醒：特別提醒：(1)雙縫干涉的條件是必須有相干光源，雙縫干涉的條件是必須有相干光源，且雙縫間間距必須很小；且雙縫間間距必須很小；(2)由于不同光源發出的光頻率一般不同，即使是由于不同光源發出的光頻率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位發出的光也不一定有相同一光源，它的不同部位發出的光也不一定有相同的頻率

6、和恒定的相位差，故一般情況下不易觀同的頻率和恒定的相位差，故一般情況下不易觀察到光的干涉現象，而楊氏雙縫干涉實驗采用將察到光的干涉現象，而楊氏雙縫干涉實驗采用將一束光一束光“一分為二一分為二”的方法獲得相干光源的方法獲得相干光源即時應用即時應用1(2011年南京高二檢測年南京高二檢測)下列關于雙縫干涉實驗的下列關于雙縫干涉實驗的說法中正確的是說法中正確的是()A單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源B雙縫的作用是獲得兩個振動情況相同的相干光源雙縫的作用是獲得兩個振動情況相同的相干光源C光屏上距兩縫的路程差等于半波長的整數倍處出光屏上距兩縫的路程差等于半波長

7、的整數倍處出現暗條紋現暗條紋D在光屏上能看到光的干涉圖樣，但在雙縫與光屏在光屏上能看到光的干涉圖樣，但在雙縫與光屏之間的空間卻沒有干涉發生之間的空間卻沒有干涉發生解析：解析：選選B.在雙縫干涉實驗中，單縫的作用是獲得在雙縫干涉實驗中，單縫的作用是獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況，雙一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況，雙縫的作用是獲得兩個振動情況完全相同的相干光源，縫的作用是獲得兩個振動情況完全相同的相干光源，故選項故選項A錯誤、錯誤、B正確在兩個相干光源完全相同的正確在兩個相干光源完全相同的情況下，光屏上距兩縫的路程差為半波長的奇數倍情況下，光屏上距兩縫的路程差為半波長的奇數

8、倍處出現暗紋，選項處出現暗紋，選項C錯誤兩列光波只要相遇就會錯誤兩列光波只要相遇就會疊加，滿足相干條件就能發生干涉，所以在雙縫與疊加，滿足相干條件就能發生干涉，所以在雙縫與光屏之間的空間也會發生光的干涉，用光屏接收只光屏之間的空間也會發生光的干涉，用光屏接收只是為了肉眼觀察的方便，故選項是為了肉眼觀察的方便，故選項D錯誤錯誤二、雙縫干涉圖樣的特點二、雙縫干涉圖樣的特點1單色光的干涉圖樣單色光的干涉圖樣若用單色光作光源，則干涉條紋是明暗相間的若用單色光作光源，則干涉條紋是明暗相間的條紋，且條紋間距相等中央為亮條紋，兩相條紋，且條紋間距相等中央為亮條紋，兩相鄰亮紋鄰亮紋(或暗紋或暗紋)間距離與光的

9、波長有關，波長間距離與光的波長有關，波長越大，條紋間距越大越大，條紋間距越大2白光的干涉圖樣白光的干涉圖樣若用白光作光源，則干涉條紋是彩色條紋，且中央若用白光作光源，則干涉條紋是彩色條紋，且中央條紋是白色的這是因為：條紋是白色的這是因為：(1)從雙縫射出的兩列光波中，各種色光都能形成明從雙縫射出的兩列光波中，各種色光都能形成明暗相間的條紋，各種色光都在中央條紋處形成亮條暗相間的條紋，各種色光都在中央條紋處形成亮條紋，從而復合成白色條紋紋，從而復合成白色條紋(2)兩側條紋間距與各色光的波長成正比，即紅光的兩側條紋間距與各色光的波長成正比，即紅光的亮條紋間距寬度最大，紫光的亮條紋間距寬度最小，亮條

10、紋間距寬度最大，紫光的亮條紋間距寬度最小，即除中央條紋以外的其他條紋不能完全重合，這樣即除中央條紋以外的其他條紋不能完全重合，這樣便形成了彩色干涉條紋便形成了彩色干涉條紋即時應用即時應用2在光的雙縫干涉現象里，下列描述正確的是在光的雙縫干涉現象里，下列描述正確的是()A用白光做光的干涉實驗時，偏離中央亮條紋較用白光做光的干涉實驗時，偏離中央亮條紋較遠的是波長較長的紅光遠的是波長較長的紅光B用白光做光的干涉實驗時，偏離中央亮條紋較用白光做光的干涉實驗時，偏離中央亮條紋較遠的是波長較短的紫光遠的是波長較短的紫光C相鄰兩亮條紋和相鄰兩暗條紋的間距是不等的相鄰兩亮條紋和相鄰兩暗條紋的間距是不等的D在雙

11、縫干涉現象里，把入射光由紅光換成紫光，在雙縫干涉現象里，把入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個亮條紋間距將變寬相鄰兩個亮條紋間距將變寬解析：解析：選選A.條紋間距與光的波長成正比，在可見條紋間距與光的波長成正比，在可見光中，紅光波長最長，紫光波長最短，故偏離中光中，紅光波長最長，紫光波長最短，故偏離中央亮條紋最遠的是紅光，央亮條紋最遠的是紅光，A正確、正確、B錯雙縫干錯雙縫干涉現象中，相鄰亮條紋或暗條紋是等寬等間距的，涉現象中，相鄰亮條紋或暗條紋是等寬等間距的，故故C錯紅光的波長比紫光的波長大，所以換成錯紅光的波長比紫光的波長大，所以換成紫光后，相鄰兩亮條紋間距將變窄，故紫光后，相鄰兩亮條紋間距將變

12、窄，故D錯錯課堂互動講練課堂互動講練相干條件的理解與應用相干條件的理解與應用由兩個不同光源所發出的兩束白光落在同一由兩個不同光源所發出的兩束白光落在同一點上，不會產生干涉現象這是因為點上，不會產生干涉現象這是因為()A兩個光源發出光的頻率不同兩個光源發出光的頻率不同B兩個光源發出光的強度不同兩個光源發出光的強度不同C兩個光源的光速不同兩個光源的光速不同D這兩個光源是彼此獨立的，不是相干光源這兩個光源是彼此獨立的，不是相干光源【精講精析精講精析】本題考查相干光的條件，題中兩本題考查相干光的條件，題中兩光源發的光都是白光，頻率不確定沒法比較，選光源發的光都是白光，頻率不確定沒法比較，選項項A錯誤光

13、的強度對光是否發生干涉沒有影響，錯誤光的強度對光是否發生干涉沒有影響，選項選項B錯誤光速在真空中是確定的，但它對光錯誤光速在真空中是確定的，但它對光的干涉也沒影響，選項的干涉也沒影響，選項C錯誤題中是兩個獨立錯誤題中是兩個獨立光源，根據物體的發光機理光源，根據物體的發光機理(原子躍遷，以后學到原子躍遷，以后學到)，二者產生的不是相干光，選項二者產生的不是相干光，選項D正確正確【答案答案】D變式訓練變式訓練1在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片縫前放一紅色濾光片(

14、只能透過紅光只能透過紅光)，另一縫前放，另一縫前放一綠色濾光片一綠色濾光片(只能透過綠光只能透過綠光)，已知紅光與綠光的，已知紅光與綠光的頻率、波長均不相等，這時頻率、波長均不相等，這時()A只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失雙縫干涉條紋消失B紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的雙縫干涉條紋仍然存在雙縫干涉條紋仍然存在C任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮有光亮D屏上無任何光亮屏上無任何光亮解析解析：選：選C.兩列光波發生干涉的條件之一是頻

15、兩列光波發生干涉的條件之一是頻率相等，利用雙縫將一束光分成能夠發生疊加率相等，利用雙縫將一束光分成能夠發生疊加的兩束光，在光屏上形成干涉條紋，但分別用的兩束光，在光屏上形成干涉條紋，但分別用綠色濾光片和紅色濾光片擋住兩條縫后，紅光綠色濾光片和紅色濾光片擋住兩條縫后，紅光和綠光的頻率不相等，不能發生干涉，因此屏和綠光的頻率不相等，不能發生干涉，因此屏上不會出現干涉條紋上不會出現干涉條紋 在雙縫干涉實驗中，雙縫到光屏上在雙縫干涉實驗中，雙縫到光屏上P點的距離點的距離之差為之差為0.6m，若分別用頻率為，若分別用頻率為f15.01014Hz和和f27.51014Hz的單色光垂直照射雙縫，試分析判斷的

16、單色光垂直照射雙縫，試分析判斷P點應出現亮條紋還是暗條紋？分別為第幾條亮紋點應出現亮條紋還是暗條紋？分別為第幾條亮紋或暗紋？或暗紋？亮、暗條紋的判斷亮、暗條紋的判斷圖圖1333【自主解答自主解答】如圖如圖1333所示，雙縫所示，雙縫S1、S2到光屏上任一點到光屏上任一點P的路程之差的路程之差rS2S2，當，當r等等于單色光波長的整數倍時，于單色光波長的整數倍時，S2和和S1同時到達波峰同時到達波峰或波谷，由或波谷，由S1和和S2發出的光在發出的光在P點互相加強，點互相加強，P點點出現亮條紋；當出現亮條紋；當r等于單色光半個波長的奇數倍等于單色光半個波長的奇數倍時，時，S2達到波峰時，達到波峰時

17、，S1達到波谷，這樣由達到波谷，這樣由S1和和S2發出的光在發出的光在P點互相抵消，出現暗條紋點互相抵消，出現暗條紋【答案答案】見自主解答見自主解答【方法總結方法總結】判斷屏上某點是亮條紋還是暗判斷屏上某點是亮條紋還是暗條紋，要看該點到兩個光源條紋，要看該點到兩個光源(雙縫雙縫)的路程差與的路程差與波長的比值應記住，當路程差等于波長整數波長的比值應記住，當路程差等于波長整數倍處出現亮條紋，等于半波長的奇數倍處為暗倍處出現亮條紋，等于半波長的奇數倍處為暗條紋還要記住這一結論成立的條件是：兩個條紋還要記住這一結論成立的條件是：兩個光源振動情況完全相同，即是兩個相干光源光源振動情況完全相同，即是兩個相干光源變式訓練變式訓練2線光源線光源a發出的光波長為發出的光波長為480 nm，線光源線光源b發出的光波長為發出的光波長為672 nm，則，則()A用用a做雙縫實驗，屏上與雙縫距離差為做雙縫實驗，屏上與雙縫距離差為s11.68 m的的P處將出現暗紋處將出現暗紋B用用b做雙縫實驗，做雙縫實驗，P處將出現亮紋處將出現亮紋C用用a做雙縫實驗，屏上與雙縫距離差為做雙縫實驗，屏上與雙縫距離差為s21.44 m的的Q處將出現亮紋處