2022年高三总复习光的干涉教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载光的干涉、用双缝干涉测波长、衍射现象一、学问点梳理1、光的干涉现象：频率相同, 振动方向一样, 相差恒定 （步调差恒定） 的两束光,在相遇的区域显现了稳固相间的加强区域和减弱区域的现象；（1）产生干涉的条件：图 16-1-1 如S1、 S2光 振 动 情 况 完 全 相 同 , 就 符 合r2r 1Lxn,（ n=0、 1、2、3 ）时,显现d亮条纹；如符合r2r 1Lx2n1 2,（ n=0,1,2, 3 d时, 显现暗条纹；相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的中心间距为xL；d（2）熟识条纹特点 中心为明条纹,两边等间距对称分

2、布明暗相间条纹；2 用双缝干涉测量光的波长 原理：两个相邻的亮纹或暗条纹的中心间距是 x l /d 测波长为： d x /l（1）观看双缝干涉图样：只转变缝宽,用不同的色光来做,转变屏与缝的间距看条纹间距的变化 单色光：形成明暗相间的条纹；白光：中心亮条纹的边缘处显现了彩色条纹；这是由于白光是由不同颜色的单色光复合 而成的,而不同色光的波长不同,在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件 下,光波的波长越长,各条纹之间的距离越大,条纹间距与光波的波长成正比；各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹,故各色光重合为白色；（2）测定单色光的波长：名师归纳总结 双缝间距是已知的,测屏到双缝的距离l,测相邻两条

3、亮纹间的距离x,测出n个亮第 1 页,共 9 页纹间的距离 a ,就两个相邻亮条纹间距：xna1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3光的色散：不同的颜色的光,波长不同在双缝干涉试验中,各种颜色的光都会发生干涉现象,用不同色光做试验,条纹间距是不同的,说明：不同颜色的光,波长不同；含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散；各种色光按其波长的有序排列就是光谱；从红光紫光,光波的波长逐步变小；4薄膜干涉中的色散现象 如图： 把这层液膜当做一个平面镜,用它 观看灯焰的像： 是液膜前后两个反射的光形成 的,与双缝干涉的情形相同,在膜上不同

4、位置,来自前后两个面的反射光用图中实虚线来代表两列光,所走的路程差不同；在某些位置叠加后加强,显现了亮纹,在另一些位置,叠加后相互减弱,于是显现了暗纹；留意：关于薄膜干涉要弄清的几个问题：（1）是哪两列光波发生干涉；（2）应当从哪个方向去观看干涉图样；（3）条纹会向哪个方向侧移5应用（1）照相机、望远镜的镜头表面的增透膜；（2）检查工件表面是否平整；6光的衍射现象 光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象；产生明显衍射的条件：障碍物或孔（缝）的尺寸与波长可比（相差不多）或更小；单色光单缝衍射图象特点：中心条纹最宽最亮,两侧为不等间隔的明暗相间的条纹；应用：用衍射光栅测定光波波长；二、精选例

5、题：【例】（ 1997 年高考全国卷）在双缝干涉试验中,以白光为光源,在屏幕上观看到 了彩色干涉条纹,如在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光）,另一缝前放一绿名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 色滤光片（只能透过绿光）,这时（学习必备欢迎下载C）A只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其它颜色的双缝干涉条纹消逝B红色和绿色的双缝干涉条纹消逝,其它颜色的双缝干涉条纹依旧存在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【例 2】（如下列图） .单色光源发出的光经一狭缝,照耀到光屏上,就可观看到的图象是（

6、 A）【例 3】如图（ a）所示是利用双缝干涉测定单色光波长的试验装置,滤光片的作用是_,单缝的作用是 _,双缝的作用是 _,单缝和双缝之间的方向关系是 _某同学在做该试验时,第一次分划板中心刻度对齐 A 条纹中心时（图 1）,游标卡尺的示数如图 3 所示,其次次分划板中心刻度对齐 B 条纹中心时（图2）,游标卡尺的示数如图 4 所示,已知双缝间距为 0.5mm,从双缝到屏的距离为 1m,就图 3 中游标卡尺的示数为 _mm 图 4 游标卡尺的示数为 _mm 试验时测量多条干涉条纹宽度的目的是 _,所测单色光的波长为_m 图 a答案 ：获得单色光,产生线光源,产生相干光源,平行,名师归纳总结

7、11.5mm,16.7mm,减小试验误差,6.5 107第 3 页,共 9 页【例 4】劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图16-1-4 所示, 将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上, 在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气膜,当光垂直入射后,从上往下看的干涉条纹如图乙所示,干涉条纹有如下特点：（）任意一条明纹或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等（） 任意相邻明纹或暗纹所对应的薄膜厚度恒定；现如在图甲装置中抽去一张纸片,就当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观看到的干- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 涉条纹：（A）学习必备欢迎下载变疏

8、变密不变消逝由下【例 5】如下列图是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置,所用单色光图甲 图乙是用一般光源加滤光片产生的；检查中所观看到的干涉条纹是列哪两个表面反向的光叠加而成的（C ）A a 的上表面、 b 的下表面 Ba 的上表面、 b 的上表面 Ca 的下表面、 b 的上表面 D.a 的下表面、 b 的下表面 D. 【例 6】现代光学装置中的透镜,棱镜的表面常涂上一层薄膜（一般用氟化镁）,当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4 时,可以大大削减入射光的反射缺失,从而增强透射光的强度,这种作用是应用了光的（C）A 色散现象 B全反射现象C干涉现象 D衍射现象（ 举一反三）、登山

9、运动员在登雪山时要留意防止紫外线的过度照耀,特别是眼睛更不能长时间被紫外线照耀,否就将会严峻地损坏视力；有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的损害的眼镜；他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5,所要排除的紫外线的频率为 8.1 10 14Hz,那么它设计的这种“ 增反膜” 的厚度至少是多少？【例 7】（ 20XX 年全国高考）在如图中所示,A 、B 两幅图是由单色光分别入射到圆孔而成成的的图像,其中图A 是光的衍射小于（填大于或（填干涉或衍射）图像,由此可以判定出图A 所对应的圆孔的孔径小于）图 B 所对应的圆孔的孔径；图 A 图 B 【例 8】在双缝干涉试验中,假如将双缝中的

10、一条拦住,其它都不转变,那么在光屏上观看到的现象将是（答案 C）A. 仍旧是匀称分布的明暗相间的条纹,只是亮纹的亮度变暗了名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载所以光屏上只有一半区域B.仍旧是匀称分布的明暗相间的条纹,只是由于拦住一条缝,内有干涉条纹,另一半区域内将没有干涉条纹C.仍旧有明暗相间的条纹,只是条纹的宽窄和亮度分布不再是匀称的了D.由于只有单缝, 不能形成相干光源,所以不会发生光的干涉现象,光屏上将没有任何条纹显现【例 9】. 如右图所示, L 为水平放置的点亮的 8w日光灯, T 为一藤椅的

11、竖直靠背,横藤条与日光灯管平行,竖藤条相互垂交织,它们之间是透空方格,P 是与藤条靠背平行的白屏； 现将屏从紧贴椅背处渐渐向远处 图中右方 平移,从屏上将依次看到 答案 C A.横藤条的影,横竖藤条的影B.竖藤条的影,横竖藤条的影C.横竖藤条的影,竖藤条的影,没有藤条的影D.横竖藤条的影,横藤条的影,没有藤条的影三、过关测试1如下列图是光的双缝干涉的示意图 , 以下说法中正确选项 单缝 S 的作用是为了增加光的强度 . 双缝 S1、 S2 的作用是为了产生两个频率相同的线状光源 . 当 S1、S2发出两列光波到 P 点的路程差为光的波长 的 1.5 倍时 , 产生其次条暗条纹；当 S1、S2

12、发出的两列光波到 P 点的路程差为长 时, 产生中心亮条纹 . A. B. C. D.2. 在双缝干涉试验中 , 双缝到光屏上 P 点的距离之差x=0.6 m , 如分别用频率为f 1=5.0 10 14Hz 和 f 2=7.5 10 14Hz 的单色光垂直照耀双缝 , 就 P 点显现明、暗条纹的情形是 A. 用频率为 f 1 的单色光照耀时, 显现明条纹 . . . B. 用频率为 f 2 的单色光照耀时, 显现明条纹 . C.用频率为 f 1 的单色光照耀时, 显现暗条纹 . D.用频率为 f2 的单色光照耀时, 显现暗条纹 . 3关于双缝干涉条纹的以下说法中正确选项 A. 用同一种单色光

13、做双缝干涉试验, 能观看到明暗相间的单色条纹. B. 用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍C.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差肯定为该色光波长的奇数倍D.用同种单色光经双缝后干涉的暗条纹到两缝的距离之差肯定为该色光半波长的奇数名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载倍. 4在双缝干涉试验中,以白光为光源,在屏幕上观看到了彩色干涉条纹,如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）,这时（）A只有红色和绿色的双缝干涉条

14、纹,其它颜色的双缝干涉条纹消逝B红色和绿色的双缝干涉条纹消逝,其它颜色的双缝干涉条纹依旧存在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D AD ABD C A C AC A BD AC B D B A 5如下列图,一束白光从左侧射人肥皂薄膜,以下说法中正确选项（） 人从右侧向左看,可看到彩色条纹人从左侧向右看,可看到彩色条纹彩色条纹水平排列彩色条纹竖直排列ABCD6用绿光做双缝干涉试验,在光屏上出现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为 x；以下说法中正确的有（）A假如增大单缝到双缝间的距离, x 将增大B假如增大双缝之间的距离, x 将增大C假如增大双缝到光屏之间

15、的距离, x 将增大D假如减小双缝的每条缝的宽度,而不转变双缝间的距离, x 将增大7如图甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不匀称的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观看到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,以下说法正确选项（）A干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C干涉条纹不等间距是由于空气膜厚度不是匀称变化的D干涉条纹不等间距是由于空气膜厚度是匀称变化的名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - -

16、- - - - - - 学习必备 欢迎下载8在一发光的小电珠和光屏之间放一个大小可以调剂的圆形孔屏,在圆屏从较大调到完全 闭合的过程中,在屏上看到的现象是：（）先是圆形亮区,再是圆形亮环,最终完全黑暗 先是圆形亮区,最终完全黑暗 先是圆形亮环,最终完全黑暗 先是圆形亮环,再是圆形亮区,最终完全黑暗9关于光学装置上的增透膜,以下说法中错误选项：（）照相机的镜头上涂增透膜后,可提高成像质量 光学镜头上涂增透膜,是为了使入射光的各种色光都不发生反射 增透膜的厚度应是入射光在介质中波长的四分之一 涂有增透膜的镜头,看上去呈淡紫色,说明增透膜增加了镜头对紫光的透射程度10.在光的双缝干涉试验中,假如只转

17、变一个条件,以下说法中正确选项：（）使双缝间距变小,就条纹间距变宽 使屏与双缝距离变小,就条纹间距变宽将入射光由绿光改为红光,就条纹间距变宽 将入射光由绿光改为紫光,就条纹间距变宽11如下列图的双缝干涉试验装置中,当使用波长为6107m的橙光做试验时,光屏中心点点及其上方的 P点形成两条相邻的亮纹；如换用波长为7 4 10 m 的紫光重复上述试验,在和 P1点形成的亮、 暗纹情形是（）和 P1 都是亮纹 是亮纹,P1 是暗纹 是暗纹,P1 是亮纹 和 P1 都是暗纹名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 12下面哪些属于光

18、的干涉现象：（学习必备欢迎下载）雨后漂亮的彩虹对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹光通过三棱镜产生的彩色条纹阳光下肥皂膜上的彩色条纹13关于光的衍射现象,以下说法中正确选项：（）缝的宽度 d 越小,衍射图案越亮 缝的宽度 d 越小,衍射现象越明显 缝的宽度 d 越小,光的传播路线越接近直线 入射光的波长越短,衍射现象越明显14双缝干涉试验装置如下列图,绿光通过单缝S 后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和 S2 与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹；屏上O 点距双缝S1 和 S2的距离相等, P绿光双缝P 点是距O 点最近的第一条亮条纹；假如将入射的单色光换S S1

19、O 成红光或蓝光,争论屏上O 点及其上方的干涉条纹的情形S2 是： O 点是红光的亮条纹；红光的第一条亮条纹在P点的上方； O 点不是蓝光的亮条纹；蓝光的第一条亮条纹在 是P 点的上方；其中正确的A.只有正确 B.只有正确 C.只有正确 D.只有正确15在用双缝干涉测光的波长的试验中：已知双缝到光屏之间的距离是 600mm,双缝之间的距离是 0.20mm,单缝到双缝之间的距离是 100mm,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹 数如左图所示；然后他转动测量头,（记作第 1 条）的中心, 这时手轮上的示名师归纳总结 使分划板中心刻线对准第7 条亮纹的15_nm；0 5 10 30第 8 页,共 9 页中心,这时手轮上的示数如右图所示；0 1025这 两 次 示 数 依 次 为 _mm和_mm；由此可以运算出本试验所用的单色光的波长为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载参考答案：1.D 2.AD 3. ABD 4. C 5. A 6. C 7. AC 8.A 9. BD 10.AC 11. B 12. D 13. B 14.A 名师归纳总结 15.0.64110.296,536 第 9 页,共 9 页- - - - - - -