1、1.知道什么是相干光源以及光产生干涉现象的条件知道什么是相干光源以及光产生干涉现象的条件.2.观察光的干涉现象，认识双缝干涉条纹的特点及其观察光的干涉现象，认识双缝干涉条纹的特点及其明暗条纹的位置特点明暗条纹的位置特点.3.观察薄膜干涉现象，知道薄膜干涉条纹的特点，并观察薄膜干涉现象，知道薄膜干涉条纹的特点，并能用它解释生活中的相关现象能用它解释生活中的相关现象.学习目标定位学习目标定位知识储备区知识链接知识链接1.频率相同频率相同 互相间隔互相间隔知识储备区2.(1)托马斯托马斯杨杨 双缝干涉双缝干涉 (2)明暗相间明暗相间 等距离等距离 (3)频率频率 (5)波波3.偶数偶数 整数整数 亮
2、条纹亮条纹 奇数奇数 相互削弱相互削弱4.(1)明暗相间明暗相间 (2)前后两前后两 (3)反射反射 光程光程 亮条纹亮条纹暗条纹暗条纹新知呈现新知呈现学习探究区一、一、杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验二、二、光屏上出现明暗条纹的条件光屏上出现明暗条纹的条件三三、奇妙的薄膜干涉奇妙的薄膜干涉一、杨氏双缝干涉实验问题设计问题设计麦克斯韦预言光是一种电磁波麦克斯韦预言光是一种电磁波.光若是一种波，它就应该光若是一种波，它就应该有衍射、干涉现象，托马斯有衍射、干涉现象，托马斯杨通过双缝实验观察到了光杨通过双缝实验观察到了光的干涉现象，从而证明了光具有波动性的干涉现象，从而证明了光具有波动性.波发生干
3、涉的必波发生干涉的必要条件是什么？托马斯要条件是什么？托马斯杨如何得到两个相干光源的？杨如何得到两个相干光源的？答案答案波发生干涉的必要条件是两列波频率相同波发生干涉的必要条件是两列波频率相同.托马托马斯斯杨通过两个狭缝获得了两个相干光源杨通过两个狭缝获得了两个相干光源.要点提炼要点提炼1.杨氏双缝干涉实验示意图，如图杨氏双缝干涉实验示意图，如图3所示所示.图图32.单缝的作用：获得线光源单缝的作用：获得线光源.3.双缝的作用：获得两个双缝的作用：获得两个 光源光源.4.实验现象：在屏上出现一系列实验现象：在屏上出现一系列 的条纹的条纹.5.实验结论：光具有实验结论：光具有 性性.相干相干明暗
4、相间明暗相间波动波动例例1在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到了在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到了彩色干涉条纹彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透只能透过红光过红光)，另一缝前放一绿色滤光片，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光只能透过绿光)，已知，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时红光与绿光的频率、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 条纹消失条纹消失B.有除红色、绿色外的其他颜色的双缝干涉条纹有除红色、绿色外的其他颜色的双缝干涉条
5、纹C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮屏上无任何光亮解析解析两列光波发生干涉的条件之一是频率相等两列光波发生干涉的条件之一是频率相等.利用利用双缝将一束光分成能够发生干涉的两束光，在屏上形双缝将一束光分成能够发生干涉的两束光，在屏上形成干涉条纹，但分别用红滤光片和绿滤光片挡住两条成干涉条纹，但分别用红滤光片和绿滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不相等，不能发生干涉，因此缝后，红光和绿光频率不相等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹，故选屏上不会出现干涉条纹，故选C.答案答案C问题设计问题设计二、光屏上出现明暗条纹
6、的条件机械波发生干涉现象时，形成的图样有什么特点？光发生机械波发生干涉现象时，形成的图样有什么特点？光发生干涉现象时为什么会出现明暗相间的条纹？干涉现象时为什么会出现明暗相间的条纹？答案答案机械波的干涉图样的特点是：振动加强区和振动减机械波的干涉图样的特点是：振动加强区和振动减弱区相互间隔，其分布不变弱区相互间隔，其分布不变.光发生干涉现象时，振动加强区和振动减弱区也会交替分光发生干涉现象时，振动加强区和振动减弱区也会交替分布布.反映在屏上，振动加强区，光能量较强反映在屏上，振动加强区，光能量较强亮；振动减亮；振动减弱区，光能量较弱弱区，光能量较弱暗，即得到明暗相间的干涉条纹暗，即得到明暗相间
7、的干涉条纹.要点提炼要点提炼屏上某处出现亮、暗条纹的条件屏上某处出现亮、暗条纹的条件1.出现亮条纹的条件：屏上某点出现亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝到两条缝S1和和S2的路的路程差正好是波长的程差正好是波长的 倍或倍或 倍倍.即：即：|PS1PS2|(k0，1，2，3，)整数整数半波长的偶数半波长的偶数k2k2.出现暗条纹的条件：屏上某点出现暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝到两条缝S1和和S2的路的路程差正好是程差正好是 倍倍.即：即：|PS1PS2|(k1，2，3，)半波长的奇数半波长的奇数(2k1)例例2用波长为用波长为的单色光照射单缝的单色光照射单缝O，经过双缝经过双缝M、N在屏上产生
8、明暗相间的在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图干涉条纹，如图4所示，图中所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则为中央亮条纹，则()A.O到达到达a、b的路程差为零的路程差为零B.M、N到达到达b的路程差为的路程差为C.O到达到达a、c的路程差为的路程差为4D.M、N到达到达e的路程差为的路程差为2图图4解析解析振动方向一致的两光源在空间发生干涉，得到振动方向一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件需满足亮条纹的条件需满足Lk(k0，1，2，3).答案答案BD问题设计问题设计三、奇妙的薄膜干涉如图如图5所示，在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，所示，在酒
9、精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光灯焰就能发出明亮的黄光.把铁丝圈在肥皂水把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜，放在中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜，放在酒精灯旁，膜上就会出现灯焰的像酒精灯旁，膜上就会出现灯焰的像.肥皂膜上肥皂膜上为什么会出现灯焰的像呢？这个像有什么特点？为什么会出现灯焰的像呢？这个像有什么特点？答案答案液膜上的像是液膜前后两个面反射的光形成的液膜上的像是液膜前后两个面反射的光形成的.特点：特点：此像由明暗相间的水平条纹组成此像由明暗相间的水平条纹组成.图图5 要点提炼要点提炼1.薄膜干涉的原理薄膜干涉的原理与双缝干涉的情况相同，在膜上不同位置，与双缝
10、干涉的情况相同，在膜上不同位置，来自前后两个面的反射光来自前后两个面的反射光(用图用图6中实线和中实线和虚线来代表虚线来代表)所走的路程差不同所走的路程差不同.路程差是光路程差是光在介质中波长的在介质中波长的 倍的位置上时，叠加后加强，出现倍的位置上时，叠加后加强，出现了亮条纹；路程差是光在介质中半波长的了亮条纹；路程差是光在介质中半波长的 倍的位倍的位置上时，叠加后相互削弱，于是出现了暗条纹置上时，叠加后相互削弱，于是出现了暗条纹.图图6整数整数奇数奇数2.薄膜干涉中应注意的问题薄膜干涉中应注意的问题(1)观察的是观察的是 的光的光(眼睛与光眼睛与光源在膜的同一侧源在膜的同一侧)(2)用单色
11、光照射时得到明暗相间的条纹，用白色光照用单色光照射时得到明暗相间的条纹，用白色光照射时得到射时得到 条纹条纹.从膜前、后两表面反射回来从膜前、后两表面反射回来彩色彩色例例3用如图用如图7所示的实验装置观察光的薄膜干涉所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象，图现象，图(a)是点燃的酒精灯是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐在灯芯上撒些盐)，图图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是察到的现象是()A.当金属线圈旋转当金属线圈旋转30时，干涉条纹同方向旋转时，干涉条纹同
12、方向旋转30B.当金属线圈旋转当金属线圈旋转45时，干涉条纹同方向旋转时，干涉条纹同方向旋转90C.当金属线圈旋转当金属线圈旋转60时，干涉条纹同方向旋转时，干涉条纹同方向旋转30D.干涉条纹保持不变干涉条纹保持不变图图7解析解析竖直肥皂膜是由重力作用产生的上薄下厚的薄竖直肥皂膜是由重力作用产生的上薄下厚的薄膜，所以金属线圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄膜，所以金属线圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，同一厚度处的干涉条下厚的形状，由干涉原理可知，同一厚度处的干涉条纹在同一级次上，所形成的干涉条纹都是水平的，与纹在同一级次上，所形成的干涉条纹都是水平的，与金属线圈在该竖
13、直平面内的转动无关，仍然是水平的金属线圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，干涉条纹，D正确正确.答案答案D课堂要点小结光光的的干干涉涉杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验装置装置现象：屏上形成明暗相间的条纹现象：屏上形成明暗相间的条纹结论：光具有波动性结论：光具有波动性出现明暗出现明暗条纹的条件条纹的条件亮条纹：光程差是波长的整数倍亮条纹：光程差是波长的整数倍暗条纹：光程差是半波长的奇数倍暗条纹：光程差是半波长的奇数倍奇妙的薄膜干涉奇妙的薄膜干涉现象现象成因成因自我检测区1.能发生干涉的两束光应是能发生干涉的两束光应是()A.亮度一样亮度一样 B.颜色一样颜色一样C.频率相等频率相等
14、 D.传播方向相同传播方向相同解析解析产生干涉的条件是两光源的频率相同，振动方产生干涉的条件是两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定向相同，相位差恒定.C2.某同学自己动手利用如图某同学自己动手利用如图8所示器材，观所示器材，观察光的干涉现象察光的干涉现象.其中，其中，A为单缝屏，为单缝屏，B为为双缝屏，双缝屏，C为像屏为像屏.当他用一束阳光照射到当他用一束阳光照射到A上时，屏上时，屏C上并没有出现干涉条纹上并没有出现干涉条纹.他移走他移走B后，后，C上出现一窄亮斑上出现一窄亮斑.分析实验失败的原因，最大的分析实验失败的原因，最大的可能是可能是()A.单缝单缝S太窄太窄 B.单缝单缝S太宽
15、太宽C.S到到S1和和S2距离不等距离不等 D.太阳光不能做光源太阳光不能做光源图图8解析解析因为移走因为移走B屏后，在屏后，在C上出现一窄亮斑，说明单缝上出现一窄亮斑，说明单缝S太宽太宽.本实验中，单缝本实验中，单缝S应非常窄，才可看作应非常窄，才可看作“理想线光理想线光源源”，也才能成功地观察到干涉现象，故，也才能成功地观察到干涉现象，故B正确，正确，A错误；错误；S到到S1和和S2距离不等时也能出现干涉条纹，但中央不一定距离不等时也能出现干涉条纹，但中央不一定是亮条纹，是亮条纹，C错误；错误；太阳光是复色光，可出现彩色干涉条纹，太阳光是复色光，可出现彩色干涉条纹，D错误错误.答案答案B3
16、.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为点的距离之差为0.6 m，若分别用频率为若分别用频率为f15.01014 Hz和和f27.51014 Hz的单色光垂直的单色光垂直照射双缝，则照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是点出现明、暗条纹的情况是()A.单色光单色光f1和和f2分别照射时，均出现明条纹分别照射时，均出现明条纹B.单色光单色光f1和和f2分别照射时，均出现暗条纹分别照射时，均出现暗条纹C.单色光单色光f1照射时出现明条纹，单色光照射时出现明条纹，单色光f2照射时出现暗条纹照射时出现暗条纹D.单色光单色光f1照射时出现暗条纹，单色光照射时出现暗条纹，单色光f2照射时出现明条纹照射时出现明条纹解析解析判定某处是明条纹还是暗条纹，关键是看该处到两判定某处是明条纹还是暗条纹，关键是看该处到两光源的光程差是该光波长的多少倍，若是整数倍，该处为光源的光程差是该光波长的多少倍，若是整数倍，该处为明条纹；若为整数倍加半个波长，则为暗条纹明条纹；若为整数倍加半个波长，则为暗条纹.单色光单色光f1的波长的波长1 0.6106 m0.6 m.单色光单色光f2的波长的波长2 0.4106 m0.4 m可见可见L1，L 2，故用，故用f1照射时，照射时，P点出现明条纹，点出现明条纹，用用f2照射时，照射时，P点出现暗条纹点出现暗条纹.答案答案C
