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1、優(yōu)化方案物理：13.3 光的干涉 課件（人教版選修3-4）,第三節(jié)光的干涉,課前自主學案,核心要點突破,課堂互動講練,課標定位,知能優(yōu)化訓練,第三節(jié)光的干涉,課標定位 學習目標：1.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 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方法 2干涉現象形成的原理分析,課前自主學案,一、楊氏干涉實驗 1史實 1801年，英國物理學家_成功地觀察到了光的干涉現象，證明了光的確是一種_ 2實驗 如圖1331所示，讓一束平行的_光投射到一個有兩條狹縫的擋板上，兩狹縫相距很近，兩狹縫就成了兩個_，它們的振動情況總是_的，兩個波源發(fā)出的光在擋板后面

2、的空間相互疊加,托馬斯楊,波,單色,波源,相同,圖1331,3現象 在屏上得到了_的條紋 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_時(即恰好等于波長的_時)，兩列光在這點相互加強，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_時，兩列光在這里 _，這里出現暗條紋,明暗相間,偶數倍,整數倍,奇數倍,相互削弱,三、光產生干涉的條件 1干涉條件：兩列光的_相同、振動方向相同、相位差恒定 2相干光源：發(fā)出的光能夠產生干涉的兩個光源,頻率,核心要點突破,一、對雙縫干涉實驗規(guī)律的理解 1雙縫干涉的示意圖,圖1332,2單縫屏的作用：獲得一個線光源，有唯一的頻率和振

3、動情況 3雙縫屏的作用 平行光照射到單縫S上后，又照到雙縫S1、S2上，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,4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，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：,特別提醒：(1)雙縫干涉的條件是必須有相干光源，且雙縫間間距必須很?。?(2)由于不同光源發(fā)出的光頻率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位發(fā)出的光也不一定有相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

4、用將一束光“一分為二”的方法獲得相干光源,即時應用(即時突破，小試牛刀) 1(2011年南京高二檢測)下列關于雙縫干涉實驗的說法中正確的是() A單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源 B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，但在雙縫與光屏之間的空間卻沒有干涉發(fā)生,解析：選B.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A錯誤、B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處出現暗紋，選項C錯

5、誤兩列光波只要相遇就會疊加，滿足相干條件就能發(fā)生干涉，所以在雙縫與光屏之間的空間也會發(fā)生光的干涉，用光屏接收只是為了肉眼觀察的方便，故選項D錯誤,二、雙縫干涉圖樣的特點 1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條紋，且條紋間距相等中央為亮條紋，兩相鄰亮紋(或暗紋)間距離與光的波長有關，波長越大，條紋間距越大,2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 (2)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，

6、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，這樣便形成了彩色干涉條紋,即時應用(即時突破，小試牛刀) 2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 D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,解析：選A.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，故偏離中央亮條紋最遠的是紅光，A正確、B錯雙縫干涉現象中，相鄰亮條紋或暗條紋是等寬等間距的，故C錯紅光的波長比

7、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D錯,課堂互動講練,由兩個不同光源所發(fā)出的兩束白光落在同一點上，不會產生干涉現象這是因為() A兩個光源發(fā)出光的頻率不同 B兩個光源發(fā)出光的強度不同 C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,【精講精析】本題考查相干光的條件，題中兩光源發(fā)的光都是白光，頻率不確定沒法比較，選項A錯誤光的強度對光是否發(fā)生干涉沒有影響，選項B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C錯誤題中是兩個獨立光源，根據物體的發(fā)光機理(原子躍遷，以后學到)，二者產生的不是相干光，選項D正確 【答案】D,變式訓練1在雙縫干涉實驗中，以白光

8、為光源，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(只能透過紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光)，已知紅光與綠光的頻率、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，但屏上仍有光亮 D屏上無任何光亮,解析：選C.兩列光波發(fā)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(fā)生疊加的兩束光，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，紅光和綠光的頻率不相等，不能發(fā)生干涉，因此屏上不會出現干涉條紋,在雙縫干涉實

9、驗中，雙縫到光屏上P點的距離之差為0.6m，若分別用頻率為f15.01014Hz和f27.51014Hz的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？分別為第幾條亮紋或暗紋？,圖1333,【自主解答】如圖1333所示，雙縫S1、S2到光屏上任一點P的路程之差rS2S2，當r等于單色光波長的整數倍時，S2和S1同時到達波峰或波谷，由S1和S2發(fā)出的光在P點互相加強，P點出現亮條紋；當r等于單色光半個波長的奇數倍時，S2達到波峰時，S1達到波谷，這樣由S1和S2發(fā)出的光在P點互相抵消，出現暗條紋,【答案】見自主解答 【方法總結】判斷屏上某點是亮條紋還是暗條紋，要看該點到兩個光源(雙縫

10、)的路程差與波長的比值應記住，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,變式訓練2線光源a發(fā)出的光波長為480 nm，線光源b發(fā)出的光波長為672 nm，則() A用a做雙縫實驗，屏上與雙縫距離差為s11.68 m的P處將出現暗紋 B用b做雙縫實驗，P處將出現亮紋 C用a做雙縫實驗，屏上與雙縫距離差為s21.44 m的Q處將出現亮紋 D用b做雙縫實驗，Q處將出現亮紋,可見，用a、b兩光源做雙縫實驗時，屏上P處到雙縫的距離差都等于半波長的奇數倍，均為暗紋，故A正確，B錯； 用a做雙縫實驗時，屏上Q處到雙縫的距離差恰等于半波長的偶數倍，Q處應為亮紋，C正確； 用b做雙縫實驗時，屏上Q處到雙縫的距離差不等于半波長的偶數倍，D不正確,