人教版 (2019)选择性必修 第一册光的干涉备课课件ppt

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3 光的干涉学习任务一 光的双缝干涉学习任务二 干涉条纹和光的波长之间的关系学习任务三 薄膜干涉成因和应用备用习题随堂巩固练习册◆答案核查【导】答案核查【练】学习任务一 光的双缝干涉【实验探究】1.双缝干涉实验如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏. (2) 实验现象：在屏上得到__________的条纹.同的，两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生__________.频率相位振动方向干涉现象明暗相间2.屏上某处出现亮、暗条纹的条件频率相同、振动步调相同的两列光波产生亮暗条纹的条件如下： 整数偶数 奇数3.干涉图样(1)单色光的干涉图样：如图所示，干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹.(2)白光的干涉图样：中央条纹是白色的，两侧干涉条纹是彩色条纹.例1 (多选)用红光做光的双缝干涉实验，如果将双缝中的一条缝改用蓝光，下列说法正确的是( )A.在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹B.只有相干光源发出的光才能在叠加时产生干涉现象，此时不产生干涉现象C.频率不同的两列光也能发生干涉现象，此时出现彩色条纹D.尽管亮暗条纹都是光波相互叠加的结果，但此时红光与蓝光只叠加不产生干涉现象[解析] 频率相同、相位差恒定是产生干涉现象的条件，红光和蓝光频率不同，不能产生干涉现象，不会产生干涉条纹，则A、C错误，B、D正确.√√    学习任务二 干涉条纹和光的波长之间的关系［科学推理］ 2.两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关，波长越长，条纹间距越大.(1) 对于同一单色光，条纹之间的距离______，由该单色光的亮条纹和暗条纹组成.(2) 用不同颜色的光进行干涉实验，条纹间距______，红光条纹间距比黄光条纹间距____，蓝光条纹间距比黄光条纹间距____.相等不同大小(3) 白光的干涉条纹的中央是____色的，两侧是____色的，这是因为：①白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的复色光，且从红光到紫光波长逐渐变短.②各种色光都能形成明暗相间的条纹，都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹.③两侧条纹间距与各色光的波长成正比，条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹.白彩例3 ［2024·江苏苏州实验中学月考］ 如图所示，利用双缝干涉测量光的波长，为使观察到的条纹间距增大，下列操作可行的是( )A.增加双缝间的距离B.把光源从红光换成蓝光C.增加单缝与双缝间的距离D.增加双缝与毛玻璃间距离√ 变式 (多选)［2024·河南郑州一中月考］ 图甲是双缝干涉示意图，两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图乙、丙所示.下列说法正确的是( ) √√ 【要点总结】续表学习任务三 薄膜干涉成因和应用［教材链接］阅读教材，完成下列填空.(1)薄膜干涉的形成原因：从薄膜的____、____表面反射出两列相干光波发生干涉.如图所示，照射到液膜上的光线从前、后两个表面反射回来，形成两列光波.前后(2)薄膜干涉的应用：检查光学平面的平整度，增透膜.由于这两列光波是由同一入射光波产生的，因此频率相同、相位差恒定，满足干涉条件.例4 用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为( )A. B. C. D. [解析] 由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时通过的路程差，则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度.因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一个上薄下厚的楔形膜，厚度相等的位置在同一水平线上，故同一干涉条纹必然是水平的，由此可知只有选项B正确.√  √ 【要点总结】薄膜干涉的特点(1)由于薄膜干涉是经薄膜前、后表面反射的两束光叠加而形成的，所以观察时眼睛与光源应在薄膜的同一侧.(2)在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一亮条纹或同一暗条纹应出现在厚度相同的地方，因此又叫等厚干涉.(3)用单色光照射得到明暗相间的条纹，用白光照射得到彩色条纹.1.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)，则( )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] 红光和绿光的频率不同，不能产生干涉现象，故不能产生干涉条纹，但屏上仍有光亮.√2.用如图所示的实验装置在暗室中探究光的性质,左侧是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐),右侧是竖立的附着一层肥皂液膜的金属线圈,下列说法正确的是( )A.干涉条纹的分布情况与液膜的厚度有关B.酒精灯火焰发出两种不同颜色的光照射到液膜上,形成干涉条纹C.在图示的情况下,从肥皂液膜的右面观察时,在液膜上可看到干涉条纹D.若将金属线圈在竖直平面内顺时针缓慢旋转某一角度,则干涉条纹沿顺时针方向旋转√[解析] 液膜前后两个面反射的光相互叠加,发生干涉形成干涉条纹,则干涉条纹的分布情况与液膜的厚度有关,A正确;酒精灯火焰发出的单色光照射到液膜上,由膜前后表面反射,获得两种相同频率的光(颜色相同),从而进行叠加,形成干涉条纹,B错误;观察薄膜干涉条纹要在酒精灯的同侧,C错误;在转动金属线圈的过程中,由于重力作用,同一高度的液膜厚度是相同的,产生的干涉条纹不旋转,D错误.         (1) 求这种单色光的波长；      1.(对光的双缝干涉理解)(多选)在杨氏双缝干涉实验中,如果( )A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹C.用白光作为光源,屏上将呈现彩色的条纹D.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹[解析] 白光作为光源，屏上将呈现彩色的条纹，故A错误，C正确；用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹，故B正确；用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝不能产生干涉条纹，故D错误.√√2.(干涉条纹与波长的关系)［2025·重庆沙坪坝区期末］ 小南同学通过查阅资料在家中完成了双缝干涉实验.其实验操作过程如下：首先，他在纸板上割出一条窄缝，在窄缝中央沿平行缝的方向固定一根拉直的头发丝.然后，将该纸板与墙面平行放置，如图所示.最后，他用红色激光照射双缝，在墙面上观察到干涉条纹.已知双缝干涉实验中两狭缝自身宽度不影响条纹间距，若他想使条纹间距变大，下列操作可行的是( )A.换用绿色激光照射双缝B.减小纸板与墙面的距离C.换用更细的头发丝D.换用更粗的头发丝√   √ 4.(薄膜干涉的应用)［2024·山东青岛一中月考］ 如图所示为一透明薄膜的竖直截面.现用平行单色光照射该透明薄膜，形成的明暗相间的条纹图像(自左向右)正确的是( )A. B. C. D. [解析] 同一条纹对应的薄膜厚度相同，薄膜厚度随距离变化的越来越慢，自左向右条纹间距越来越大，故选C.√练习册知识点一 光的双缝干涉1.在光的双缝干涉实验中,下列说法中错误的是( )A.单色光通过单缝后射向靠得很近的双缝可作为振动情况总是相同的相干光源B.两个光源发出的光在波谷与波谷叠加的地方相互抵消或者削弱,屏上出现暗条纹C.两个光源发出的光在波峰与波峰叠加的地方相互加强,屏上出现亮条纹D.两个光源发出的光在波峰与波谷叠加的地方相互抵消或削弱,屏上出现暗条纹√[解析] 在双缝干涉实验中,两个狭缝的光源来自同一光源,频率、相位和振动方向均相同,具备干涉条件,所以通过两个狭缝的光在屏上叠加,在波峰和波峰叠加的地方以及波谷和波谷叠加的地方,光相互加强,屏上出现亮条纹,在波峰和波谷叠加的地方,光相互抵消或削弱,形成暗条纹,选项B错误.2.从两支手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉条纹，因为( )A.手电筒发出的光不是单色光B.干涉图样太小，看不清楚C.周围环境的漫反射光太强D.两个光源是非相干光源[解析] 要产生稳定的干涉，两列波的频率必须相同且相位差恒定，而手电筒中的两只小灯泡发出的光，频率不稳定，不满足产生稳定干涉的条件，即两光源为非相干光源，因此看不到干涉条纹.故选D.√知识点二 干涉条纹间距与光波长关系的应用 A.甲图中光的波长较短B.甲图中光的频率较大C.若甲图中为蓝光，则乙图中可能为紫光D.若甲图中为蓝光，则乙图中可能为黄光√   √ 知识点三 薄膜干涉5.［2024·河北石家庄一中高二期中］关于薄膜干涉，下列说法正确的是( )A.干涉条纹中的暗条纹是光在薄膜的前后两表面反射形成的两列反射光的波谷与波谷叠加的结果B.观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的一侧观察C.干涉条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等D.将肥皂膜竖直放置观察酒精灯火焰的干涉条纹时，条纹是等宽的√[解析] 薄膜前后两个面反射的光波的光程不同，在一些地方，波峰(波谷)与波峰(波谷)相遇，相互加强，出现亮条纹，在另一些地方，波峰(波谷)与波谷(波峰)相遇，相互减弱，出现暗条纹，A错误；人眼观察到的条纹是膜前、膜后反射光波叠加的结果，因此人应与入射光在同一侧观察，B正确；干涉条纹是等间距的平行线时，说明薄膜是理想的劈尖干涉，即薄膜厚度是均匀变化的，C错误；将肥皂膜竖直放置,由于重力的作用，使下侧的肥皂膜厚度厚些，而上侧肥皂膜厚度薄些，从而形成干涉条纹，但宽度不同，肥皂膜厚的地方条纹较窄，肥皂膜薄的地方条纹较宽，D错误.6.如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置,所用的单色光是用普通光加滤光片产生的.检查过程中所观察到的干涉条纹是由两个表面反射的光叠加而成的,这两个表面是( ) [解析] 干涉法的原理是单色光的薄膜干涉,这里的薄膜指样板与待测玻璃板之间的空气层，故C正确.√7.(多选)［2025·北京海淀区期末］ 把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜，用它观察灯焰.图为肥皂膜在竖直平面内静置时的干涉条纹照片.下列说法正确的是( )  √√  √  A.4次B.3次C.2次D.1次√  10.［2024·湖北宜昌一中月考］利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异.现将精度很高的标准玻璃板(样板)，放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫一薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜.用平行单色光向下照射，检查不同平面时，可观察到图乙或图丙的干涉条纹.下列说法正确的是( )A.干涉条纹是样板的上、下两个表面的反射光干涉形成的B.当稍向右移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小C.当换用频率更高的单色光照射时，条纹间距不变D.图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凸起的√   [答案] 暗条纹   [答案] 亮条纹    基础巩固练 1.B 2.D 3.C 4.B 5.B 6.C 7.BD 综合提升练 8.C 9.C 10.B 11.（1）暗条纹 （2）亮条纹