主题四 5 光的干涉现象课件 2027届高三物理一轮复习（浙江专版）

这是一份主题四 5 光的干涉现象课件 2027届高三物理一轮复习（浙江专版），共24页。PPT课件主要包含了「学习目标」，预学智测·科学思维，光的双缝干涉，单色光，相同的，明暗相间，亮条纹，暗条纹，薄膜干涉，路程差等内容，欢迎下载使用。
1.通过实验观察认识光的干涉现象,知道从光的干涉现象说明光是一种波。2.掌握光的双缝干涉条纹的特点,出现亮、暗条纹的位置。3.知道产生干涉条纹的条件,能进行干涉条纹间距的计算。4.知道薄膜干涉现象以及相关的应用。
注意:当频率相同、振动步调总是相反的两列光波叠加时,产生亮暗条纹的条件与上面情况恰好相反。
二、干涉条纹和光的波长之间的关系
探究点1　光的干涉条件从两个手电筒射出的光射到同一点时,能否发生光的干涉?为什么?
提示:不能;两个手电筒不是相干光源。
探究点2　光的双缝干涉与条纹间距公式判断下列关于双缝干涉实验说法的正误。(1)双缝干涉实验中,双缝的作用是产生两束相干光。(　　)(2)频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定。(　　)(3)屏上某处到两缝的距离相差半个波长,此处为暗条纹。(　　)(4)用白色光作为光源,干涉条纹是明暗相间的条纹。(　　)(5)用红光代替蓝光实验,条纹间距减小。(　　)
探究点3　薄膜干涉雨后柏油路面的薄油膜,在阳光下呈现彩色条纹。彩色条纹的形成原理是什么?油膜不同位置颜色各异的主要原因是什么?
提示:薄膜干涉　油膜厚度不同,不同色光干涉加强的位置不同
要点一　双缝干涉图样的特点
[典例1] (对双缝干涉条件的理解)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),已知红光与绿光的频率、波长均不相等,这时(　　)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,其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在D.至少有一种颜色的双缝干涉条纹
解析:C　两列光波发生干涉的条件之一是频率相同,利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光,在光屏上形成干涉条纹,但分别用红色滤光片和绿色滤光片挡住两条缝后,红光和绿光频率不同,不能发生干涉,因此屏上不会出现干涉条纹,故选项C正确。
[典例2] (亮暗条纹判断)如图所示是双缝干涉的实验装置,使用波长为600 nm 的橙色光照射单缝S,在光屏中央P处观察到亮条纹,在位于P的上方的P1处出现第一条亮条纹中心,现换用波长为400 nm的紫色光照射单缝S,则(　　)A.P和P1处都为亮条纹B.P和P1处都为暗条纹C.P处是亮条纹,P1处是暗条纹D.P处是暗条纹,P1处是亮条纹
解析:C　缝S1、S2到光屏中央P点的距离相等,无论什么色光,其相干光的路程差均为0,故P处都是亮条纹。对于波长为600 nm的橙色光,S1、S2到P1点的路程差恰好为橙色光的1个波长,则换用波长为400 nm的紫色光时,S1、S2到P1点的路程差恰好为紫色光的1.5个波长,因此紫色光照射时在P1处是暗条纹。
要点二　双缝干涉条纹间距公式
牢记公式中d、l、λ、Δx的物理意义,通过“提取题目已知量→明确待求量→代入公式运算”的路径,将公式记忆转化为利用数学运算求解物理量的能力。
[典例3] (多选)如图甲所示,在空气中用波长为λ的单色光进行双缝干涉实验时,得到的干涉条纹如图乙所示,O是中央亮条纹的中心,P是O上方第二条亮条纹的中心,且P到缝S1、S2的距离分别为r1和r2,双缝间的距离为d,双缝到光屏的距离为l,下列说法正确的是(　 　)
[典例4] 在酒精灯的灯芯上撒一些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皂水中蘸一下,让它挂上一层薄薄的液膜。把这层液膜当作一个平面镜,用它观察灯焰,下列说法正确的是(　　)A.换用不同颜色的光做实验时,亮条纹的间距保持不变B.肥皂膜上的条纹是光线在液膜后表面发生干涉现象所致C.可利用薄膜干涉的原理检测精密仪器光学平面的平滑度D.液膜厚度相同的位置,前后表面反射光的路程差是不同的
解析:C　根据薄膜干涉的特点可知,波长越长的光,相邻亮条纹的间距越大,如红光比紫光相邻亮条纹的间距大,故A错误;肥皂膜上的条纹是前后表面的反射光在前表面发生干涉现象所致,故B错误;结合薄膜干涉的应用可知,可以利用薄膜干涉原理对镜面的平滑度进行检测,故C正确;液膜厚度相同的位置,前后表面反射光的路程差是相同的,路程差等于薄膜厚度的2倍,故D错误。
要点四　薄膜干涉的应用
用干涉法检查平面平整度如图甲所示,两平面之间形成一层空气膜,用单色光由上向下照射,如果被检测平面是平整的,得到的干涉图样必是等间距的。如果被测平面某处凹下,则对应亮条纹(或暗条纹)的出现位置偏左,如图乙中P处条纹所示;如果某处凸起来,则对应条纹的出现位置偏右,如图乙中Q处条纹所示。
[典例5] 劈尖干涉是一种薄膜干涉,如图所示。将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b之上,在一端夹入一张薄纸片c,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜,当红光从上方入射后,从上往下看有明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是(　　)A.将纸片c向右往底边方向拉出少许,图中的条纹间距会变得宽一些B.保持其他条件不变,仅将红光换成绿光从上方入射,则干涉条纹会变疏C.若增大红光射到平板玻璃a上表面的入射角,则红光有可能在平板玻璃a的下表面发生全反射D.若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凹坑,则相应的干涉条纹会向右往底边方向弯曲一点