1、3光的干涉【自主预习】【自主预习】1.1.杨氏干涉实验杨氏干涉实验:(1)(1)史实史实:1801:1801年年,英国物理学家英国物理学家_成功地观成功地观察到了光的干涉现象。察到了光的干涉现象。托马斯托马斯杨杨(2)(2)实验示意图实验示意图:(3)(3)实验过程实验过程:如图如图,让一束平行的让一束平行的_投射到一个投射到一个有两条狭缝有两条狭缝S S1 1和和S S2 2的挡板上的挡板上,狭缝狭缝S S1 1和和S S2 2相距相距_,_,两两条狭缝就产生两个光源条狭缝就产生两个光源,它们的振动情况总是它们的振动情况总是_,_,两光源发出的光在挡板后面的空间互相两光源发出的光在挡板后面的
2、空间互相_。(4)(4)实验现象实验现象:在屏上得到在屏上得到_的条纹。的条纹。(5)(5)实验结论实验结论:证明光是一种证明光是一种_。单色光单色光很近很近相同的相同的叠加叠加明暗相间明暗相间波波2.2.决定明暗条纹的条件决定明暗条纹的条件:(1)(1)出现亮条纹条件出现亮条纹条件:当两个光源与屏上某点的距离之当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的差等于半波长的_时时(即恰好是波长的即恰好是波长的_时时),),两列光在这点相互加强两列光在这点相互加强,这里出现这里出现_。(2)(2)出现暗条纹条件出现暗条纹条件:当两个光源与屏上某点的距离之当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的差等于
3、半波长的_时时,两列光在这点相互削弱两列光在这点相互削弱,这这里出现里出现_。偶数倍偶数倍整数倍整数倍亮条纹亮条纹奇数倍奇数倍暗条纹暗条纹【预习小测】【预习小测】1.1.由两只手电筒射出的光由两只手电筒射出的光,当它们照射到同一点时看不当它们照射到同一点时看不到干涉条纹到干涉条纹,是因为是因为()A.A.手电筒射出的光不是单色光手电筒射出的光不是单色光B.B.周围环境的漫反射光太强周围环境的漫反射光太强C.C.干涉图样太细小看不清楚干涉图样太细小看不清楚D.D.两个光源是非相干光源两个光源是非相干光源【解析】【解析】选选D D。两个手电筒发出的光是由两个独立光源。两个手电筒发出的光是由两个独立
4、光源发出的光发出的光,它们不具备相干条件它们不具备相干条件,所以在两个光源照到所以在两个光源照到同一位置同一位置,也看不到干涉条纹也看不到干涉条纹,选项选项D D正确。正确。【补偿训练】【补偿训练】由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上,不会不会产生干涉现象。这是因为产生干涉现象。这是因为()A.A.两个光源发出光的频率不同两个光源发出光的频率不同B.B.两个光源发出光的强度不同两个光源发出光的强度不同C.C.两个光源的光速不同两个光源的光速不同D.D.这两个光源是彼此独立的这两个光源是彼此独立的,不是相干光源不是相干光源【解析】【解析】选选D D
5、。题中两光源发出的光都是白光。题中两光源发出的光都是白光,频率不频率不确定没法比较确定没法比较,选项选项A A错误。光的强度对光是否产生干错误。光的强度对光是否产生干涉没有影响涉没有影响,所以所以B B错误。光速在真空中是确定的错误。光速在真空中是确定的,但它但它对光的干涉也没影响对光的干涉也没影响,选项选项C C错误。题设中的是两个独错误。题设中的是两个独立光源立光源,根据物体的发光机理根据物体的发光机理(原子跃迁原子跃迁),),二者产生的二者产生的不是相干光不是相干光,选项选项D D正确。正确。2.2.某同学自己动手利用如图所示器材某同学自己动手利用如图所示器材,观察光的干涉现观察光的干涉
6、现象。其中象。其中,A,A为单缝屏为单缝屏,B,B为双缝屏为双缝屏,C,C为像屏。当他用一为像屏。当他用一束阳光照射到束阳光照射到A A上时上时,屏屏C C上并没有出现干涉条纹。他移上并没有出现干涉条纹。他移走走B B后后,C,C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因,最大最大的可能是的可能是()A.A.单缝单缝S S太窄太窄 B.B.单缝单缝S S太宽太宽C.SC.S到到S S1 1和和S S2 2距离不等距离不等 D.D.太阳光不能作光源太阳光不能作光源【解析】【解析】选选B B。因为移走。因为移走B B屏后屏后,在在C C上出现一窄亮斑上出现一窄亮斑,说说明
7、单缝明单缝S S太宽。本实验中太宽。本实验中,单缝单缝S S应非常窄应非常窄,才可看作才可看作“理想线光源理想线光源”,也才能成功地观察到干涉现象也才能成功地观察到干涉现象,故故B B正正确确,A,A错误错误;S;S到到S S1 1和和S S2 2距离不等时也能出现干涉条纹距离不等时也能出现干涉条纹,但但中央不一定是亮纹中央不一定是亮纹,C,C错误错误;太阳光是复色光太阳光是复色光,可出现彩可出现彩色干涉条纹色干涉条纹,D,D错误。错误。3.3.如图所示的杨氏干涉的实验中如图所示的杨氏干涉的实验中,如果光屏上的如果光屏上的P P点是点是亮条纹亮条纹,那么光波从缝那么光波从缝S S1 1、S S
8、2 2到到P P的光程差的光程差ss应是应是()A.A.波长的整数倍波长的整数倍B.B.半波长的整数倍半波长的整数倍C.C.只是波长的奇数倍只是波长的奇数倍D.D.只是半波长的奇数倍只是半波长的奇数倍【解析】【解析】选选A A。在杨氏双缝干涉的实验中。在杨氏双缝干涉的实验中,S,S1 1、S S2 2两缝发两缝发出的光具备干涉条件出的光具备干涉条件,P,P点是亮条纹点是亮条纹,则两列光在则两列光在P P点叠点叠加过程中相互加强加过程中相互加强,光程差光程差s s应为半波长的偶数倍应为半波长的偶数倍,即即波长的整数倍波长的整数倍,A,A正确。正确。4.4.在双缝干涉实验中在双缝干涉实验中,双缝到
9、光屏上双缝到光屏上P P点的距离之差为点的距离之差为0.6m,0.6m,若分别用频率为若分别用频率为f f1 1=5.0=5.010101414HzHz和和f f2 2=7.5=7.5 10101414HzHz的单色光垂直照射双缝的单色光垂直照射双缝,则则P P点出现明、暗条纹的点出现明、暗条纹的情况是情况是()A.A.单色光单色光f f1 1和和f f2 2分别照射时分别照射时,均出现明条纹均出现明条纹B.B.单色光单色光f f1 1和和f f2 2分别照射时分别照射时,均出现暗条纹均出现暗条纹C.C.单色光单色光f f1 1照射时出现明条纹照射时出现明条纹,单色光单色光f f2 2照射时出
10、现暗照射时出现暗条纹条纹D.D.单色光单色光f f1 1照射时出现暗条纹照射时出现暗条纹,单色光单色光f f2 2照射时出现明照射时出现明条纹条纹【解析】【解析】选选C C。判定某处是明条纹还是暗条纹。判定某处是明条纹还是暗条纹,关键是关键是看该处到两光源的路程差是该光波长的倍数情况看该处到两光源的路程差是该光波长的倍数情况,若是若是整数倍整数倍,该处为明条纹该处为明条纹;若为整数倍加半个波长若为整数倍加半个波长,则为暗则为暗条纹。条纹。单色光单色光f f1 1的波长的波长1 1=m=0.6m=m=0.6m。单色光单色光f f2 2的波长的波长2 2=m=0.4m=m=0.4m。可见可见r=r
11、=1 1,r=,r=2 2,故用故用f f1 1照射时照射时,P,P点出现明条点出现明条纹纹,f,f2 2照射时照射时,P,P点出现暗条纹。则点出现暗条纹。则C C正确正确,A,A、B B、D D错错误。误。8141c3 10f5.0 108142c3 10f7.5 1032主题一主题一杨氏干涉实验杨氏干涉实验【互动探究】【互动探究】1.18011.1801年年,英国物理学家托马斯英国物理学家托马斯杨把点光源发出的光杨把点光源发出的光通过一狭缝通过一狭缝,形成一束光形成一束光,该束光再通过两个狭缝该束光再通过两个狭缝,他成他成功地观察到了光的干涉现象。那么功地观察到了光的干涉现象。那么,单缝屏
12、和双缝屏的单缝屏和双缝屏的作用是什么作用是什么?提示提示:(1)(1)单缝屏的作用单缝屏的作用:获得一个线光源获得一个线光源,有唯一的频有唯一的频率和振动情况。率和振动情况。(2)(2)双缝屏的作用双缝屏的作用:平行光照射到单缝平行光照射到单缝S S上后上后,又照到双又照到双缝缝S S1 1、S S2 2上上,这样一束光被分成两束频率、相位和振动这样一束光被分成两束频率、相位和振动方向都相同的相干光。方向都相同的相干光。2.2.干涉现象产生的原理是什么干涉现象产生的原理是什么?提示提示:若两列相干光在空间传播时相遇若两列相干光在空间传播时相遇,将在相遇区域将在相遇区域发生波的叠加发生波的叠加,
13、如果在某些区域加强如果在某些区域加强,而在另一些区域而在另一些区域减弱减弱,且加强区域和减弱区域是相互间隔的且加强区域和减弱区域是相互间隔的,这种现象这种现象称为光的干涉现象。产生的图样叫作干涉图样。称为光的干涉现象。产生的图样叫作干涉图样。3.3.光的干涉现象对认识光的本质有什么意义光的干涉现象对认识光的本质有什么意义?提示提示:干涉是波的特征干涉是波的特征,光的干涉现象说明光是一种波。光的干涉现象说明光是一种波。【探究总结】【探究总结】1.1.杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验:(1)(1)双缝干涉的装置示意图双缝干涉的装置示意图:实验装置如图所示实验装置如图所示,有光源、有光源、单缝、双缝
14、和光屏。单缝、双缝和光屏。(2)(2)单缝屏的作用单缝屏的作用:获得一个线光源获得一个线光源,使光源有唯一的频使光源有唯一的频率和振动情况。也可用激光直接照射双缝。率和振动情况。也可用激光直接照射双缝。(3)(3)双缝屏的作用双缝屏的作用:将一束光分成两束频率相同且振动将一束光分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光。情况完全一致的相干光。2.2.光产生干涉的条件光产生干涉的条件:两列光的频率相同、相位差恒定、两列光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同。杨氏双缝干涉实验是靠振动方向相同。杨氏双缝干涉实验是靠“分光分光”的方的方法获得两个相干光源的。法获得两个相干光源的。3.3.干涉图样干涉图
15、样:(1)(1)若用单色光作光源若用单色光作光源,干涉条纹是等间距的明暗相间干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹的条纹,条纹间距与光的波长有关条纹间距与光的波长有关,且中央为亮条纹。且中央为亮条纹。(2)(2)若用白光作光源若用白光作光源,则干涉条纹是彩色条纹则干涉条纹是彩色条纹,且中央条且中央条纹是白色的。纹是白色的。4.4.实验结论实验结论:证明了光是一种波。证明了光是一种波。【典例示范】【典例示范】白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,其原因是不其原因是不同色光的同色光的()A.A.传播速度不同传播速度不同 B.B.强度不同强度不同C.C.振动方向不同振动
16、方向不同 D.D.频率不同频率不同【解题指南】【解题指南】解答本题要注意以下两点解答本题要注意以下两点:(1)(1)白光是由各种色光组成的白光是由各种色光组成的,每种颜色的光都可以在每种颜色的光都可以在屏上产生干涉条纹。屏上产生干涉条纹。(2)(2)各种色光的频率不同各种色光的频率不同,波长不同波长不同,干涉条纹间距不同干涉条纹间距不同,干涉条纹重叠在一起干涉条纹重叠在一起,就形成了彩色条纹。就形成了彩色条纹。【解析】【解析】选选D D。白光是由各种色光组成的。白光是由各种色光组成的,各种色光的各种色光的频率不同频率不同,波长不同波长不同,各种色光形成干涉条纹的间距不各种色光形成干涉条纹的间距
17、不同同,从而形成了彩色条纹从而形成了彩色条纹,D,D项正确。项正确。【探究训练】【探究训练】1.1.能发生干涉的两束光应是能发生干涉的两束光应是()A.A.亮度一样亮度一样 B.B.颜色一样颜色一样C.C.频率相等频率相等,振动方向一致振动方向一致 D.D.传播方向相同传播方向相同【解析】【解析】选选C C。产生干涉的条件是两光源的频率相同。产生干涉的条件是两光源的频率相同,振动方向一致。振动方向一致。2.2.在双缝干涉实验中在双缝干涉实验中,用红光照射双缝得到的干涉图样用红光照射双缝得到的干涉图样是是()A.A.一系列明暗相间的同心圆一系列明暗相间的同心圆B.B.一些杂乱无章的点一些杂乱无章
18、的点C.C.平行、等间距的明暗相间的条纹平行、等间距的明暗相间的条纹D.D.条纹中间宽、两边窄条纹中间宽、两边窄【解析】【解析】选选C C。单色光的双缝干涉条纹为平行、等间距、。单色光的双缝干涉条纹为平行、等间距、明暗相间的条纹明暗相间的条纹,故故C C对对,A,A、B B、D D错。错。3.3.关于光的干涉关于光的干涉,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.A.在单色光的双缝干涉现象里在单色光的双缝干涉现象里,相邻两明条纹和相邻的相邻两明条纹和相邻的两条暗条纹的间距是不相等的两条暗条纹的间距是不相等的B.B.在单色光的双缝干涉现象里在单色光的双缝干涉现象里,把入射光波长变短把入射光波长
19、变短,相相邻两个明条纹间距离将变宽邻两个明条纹间距离将变宽C.C.只有频率相同的两列光波才能发生干涉只有频率相同的两列光波才能发生干涉D.D.频率不同的两列光波也能发生干涉现象频率不同的两列光波也能发生干涉现象,只是不稳定只是不稳定【解析】【解析】选选C C。在双缝干涉现象里。在双缝干涉现象里,相邻两明条纹和相相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的邻两暗条纹的间距是相等的,A,A选项不正确选项不正确;对于同一干对于同一干涉装置涉装置,入射光的波长越长入射光的波长越长,相邻两个明条纹的间距越相邻两个明条纹的间距越大大,因此因此,把入射光波长变短把入射光波长变短,条纹间距变窄条纹间距变窄,故故B
20、 B选项错选项错误误;两列光波发生干涉两列光波发生干涉,频率必须相同频率必须相同,故选项故选项C C正确正确,选选项项D D错误。错误。【补偿训练】【补偿训练】下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.从一个单色光源所发射的同一波面上任意取的两点从一个单色光源所发射的同一波面上任意取的两点光源均为相干光源光源均为相干光源B.B.从同一单色光源所发射的任意两束光从同一单色光源所发射的任意两束光,可视为两相干可视为两相干光源光源C.C.只要是频率相同的两独立光源都可视为相干光源只要是频率相同的两独立光源都可视为相干光源D.D.两相干光源发出的光波在空间任意位置都会产生干两相干光源发出的光波在空间
21、任意位置都会产生干涉现象涉现象【解析】【解析】选选A A。A A满足条件满足条件,是相干光源是相干光源;B;B的相位差不一的相位差不一定相同定相同;C;C任意两个独立光源都不是相干光任意两个独立光源都不是相干光;D;D不是在任不是在任意位置都会产生干涉现象。所以选意位置都会产生干涉现象。所以选A A。【通法悟道】【通法悟道】光的干涉条件的分析光的干涉条件的分析(1)(1)生活中任何两个独立发光的光源产生的光在空间相生活中任何两个独立发光的光源产生的光在空间相叠加都不会产生干涉叠加都不会产生干涉,这是由物体的发光机理决定的这是由物体的发光机理决定的,即任何两个独立的光源都不是相干光源即任何两个独
22、立的光源都不是相干光源,所以杨氏双缝所以杨氏双缝干涉中单缝的作用就是从同一光源得到线光源干涉中单缝的作用就是从同一光源得到线光源,以便能以便能有相同频率和振动规律。有相同频率和振动规律。(2)(2)双缝是由同一个狭缝射出的光线照亮的双缝是由同一个狭缝射出的光线照亮的,所以光通所以光通过双缝也就成了一对相干光源。光的相干条件中频率过双缝也就成了一对相干光源。光的相干条件中频率相同是光发生干涉的必要条件相同是光发生干涉的必要条件,要发生干涉要发生干涉,两光源还两光源还必须具有相同的振动方向和恒定相位差。必须具有相同的振动方向和恒定相位差。(3)(3)通常的问题中对相干光源的条件说法比较含蓄通常的问
23、题中对相干光源的条件说法比较含蓄,要要注意挖掘。注意挖掘。主题二主题二决定条纹间距的条件决定条纹间距的条件【互动探究】【互动探究】1.1.单色光干涉时相邻两亮条纹的间距和相邻两暗条纹单色光干涉时相邻两亮条纹的间距和相邻两暗条纹的间距相等吗的间距相等吗?提示提示:相邻两亮条纹和相邻两暗条纹间距是相等的。相邻两亮条纹和相邻两暗条纹间距是相等的。2.2.不同颜色的光产生的干涉条纹间距相同吗不同颜色的光产生的干涉条纹间距相同吗?提示提示:不相同。不相同。3.3.经同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距与其波长经同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距与其波长有何关系有何关系?提示提示:波长越长波长越长,条纹间距
24、越大。条纹间距越大。4.4.当两个光源与屏上某点的距离之差为零时当两个光源与屏上某点的距离之差为零时,该点出现该点出现亮条纹还是暗条纹亮条纹还是暗条纹?提示提示:两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍数倍,包括了距离之差为零这种情况包括了距离之差为零这种情况,这时出现亮条纹。这时出现亮条纹。5.5.如何从能量的角度理解光的干涉现象中明暗条纹的如何从能量的角度理解光的干涉现象中明暗条纹的分布分布?(1)(1)亮条纹亮条纹:如图所示如图所示,S,S1 1和和S S2 2相当于两个相干光源相当于两个相干光源,如果如果它们到达屏上某点的路程差等于半波长
25、的它们到达屏上某点的路程差等于半波长的_,_,两两列波的波峰和波峰或波谷和波谷同时到达这一点列波的波峰和波峰或波谷和波谷同时到达这一点,在这在这点点,两列波的两列波的_与与_叠加叠加,_,_与与_叠加叠加,相相互加强互加强,到达该处的光能量比较集中到达该处的光能量比较集中,_,_。偶数倍偶数倍波峰波峰波峰波峰波谷波谷波谷波谷出现亮条纹出现亮条纹(2)(2)暗条纹暗条纹:如果如果S S1 1和和S S2 2到达屏上某点的路程差等于半波到达屏上某点的路程差等于半波长的长的_,_,则会出现则会出现_与与_叠加叠加,结果互相抵结果互相抵消消,基本没有能量基本没有能量,出现暗条纹出现暗条纹,所以干涉现象
26、只是能量所以干涉现象只是能量的的_,_,并没有产生能量。并没有产生能量。奇数倍奇数倍波峰波峰波谷波谷重新分配重新分配【探究总结】【探究总结】1.1.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:实验装置如图所示实验装置如图所示,双缝双缝S S1 1、S S2 2之间的距离为之间的距离为d,d,双缝到双缝到屏的距离为屏的距离为l,屏上的一点屏上的一点P P到双缝的距离分别为到双缝的距离分别为r r1 1和和r r2 2,路程差路程差r=rr=r2 2-r-r1 1。(1)(1)若满足路程差为波长的整数倍若满足路程差为波长的整数倍,即即r=k(r=k(其中其中k=0,k=0,1,1,2
27、,2,3,3,),),则出现亮条纹。则出现亮条纹。(2)(2)若满足路程差为半波长的奇数倍若满足路程差为半波长的奇数倍,即即r=r=(其中其中k=0,k=0,1,1,2,2,3,3,),),则出现暗条纹。则出现暗条纹。2.2.相邻亮条纹相邻亮条纹(暗条纹暗条纹)间的距离间的距离xx与波长与波长的关系的关系:x=,x=,其中其中l为双缝到屏的距离为双缝到屏的距离,d,d为双缝之间的距为双缝之间的距离。离。2k12dl3.3.明亮条纹的能量分布明亮条纹的能量分布:亮条纹处峰峰或谷谷叠加亮条纹处峰峰或谷谷叠加,互相加强互相加强,光能量比较集中。光能量比较集中。暗条纹处峰谷叠加暗条纹处峰谷叠加,互相抵
28、消互相抵消,基本没有能量。基本没有能量。【典例示范】【典例示范】用单色光做双缝干涉实验时用单色光做双缝干涉实验时,已知屏上一点已知屏上一点P P到双缝的到双缝的路程差路程差r=|PSr=|PS1 1-PS-PS2 2|=0.6|=0.61010-6-6m,m,当单色光频率为当单色光频率为f f1 1=5=510101414HzHz时时,P,P点将形成亮纹还是暗纹点将形成亮纹还是暗纹?若单色光频若单色光频率为率为f f2 2=7.5=7.510101414HzHz时时,P,P点将形成亮纹还是暗纹点将形成亮纹还是暗纹?【解析】【解析】频率为频率为f f1 1的单色光波长的单色光波长1 1=m=0.
29、6=m=0.61010-6-6m=0.6mm=0.6m频率为频率为f f2 2的单色光波长的单色光波长2 2=m=0.4=m=0.41010-6-6m=0.4mm=0.4m可见可见r=r=1 1,r=,r=2 28141c3 10f5.0 108142c3 10f7.5 1032用频率为用频率为f f1 1的单色光照射时的单色光照射时,P,P处应出现亮纹处应出现亮纹,且为第一且为第一条亮纹条亮纹;用频率为用频率为f f2 2的单色光照射时的单色光照射时,P,P处应出现暗纹处应出现暗纹,且为第二条暗纹。且为第二条暗纹。答案答案:见解析见解析【探究训练】【探究训练】1.1.在双缝干涉实验中在双缝干
30、涉实验中,光屏上光屏上P P点到双缝点到双缝S S1 1、S S2 2的距离之的距离之差差ss1 1=0.75m,=0.75m,光屏上光屏上Q Q点到双缝点到双缝S S1 1、S S2 2的距离之差的距离之差ss2 2=1.5m=1.5m。若用频率。若用频率=6.0=6.010101414HzHz的黄光照射双的黄光照射双缝缝,则则()A.PA.P点出现亮条纹点出现亮条纹,Q,Q点出现暗条纹点出现暗条纹B.PB.P点出现暗条纹点出现暗条纹,Q,Q点出现亮条纹点出现亮条纹C.C.两点均出现亮条纹两点均出现亮条纹D.D.两点均出现暗条纹两点均出现暗条纹【解析】【解析】选选B B。由光的频率。由光的频
31、率=6.0=6.010101414Hz,Hz,知光的波长知光的波长=5=51010-7-7m m。P P点到双缝点到双缝S S1 1、S S2 2的距离之差的距离之差s s1 1=0.750.75m=7.5m=7.51010-7-7m=1.5m=1.5。Q Q点到双缝点到双缝S S1 1、S S2 2的距离的距离之差为之差为s s2 2=1.5=1.5m=15m=151010-7-7m=3m=3。因此。因此,P,P点出现暗点出现暗条纹条纹,Q,Q点出现亮条纹点出现亮条纹,选选B B。c2.2.煤矿中的瓦斯危害极大煤矿中的瓦斯危害极大,某同学查资料得知含有瓦斯某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射
32、率大于干净空气的折射率的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是他根据双于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪缝干涉现象设计了一个监测仪,其原理如图所示其原理如图所示:在双在双缝前面放置两个完全相同的透明容器缝前面放置两个完全相同的透明容器A A、B,B,容器容器A A与干与干净的空气相通净的空气相通,在容器在容器B B中通入矿井中的气体中通入矿井中的气体,观察屏上观察屏上的干涉条纹的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度。如果屏的正中央就能够监测瓦斯浓度。如果屏的正中央O O点变为暗纹点变为暗纹,说明说明B B中气体中气体()A.A.一定含瓦斯一定含瓦斯 B.B.一定不含瓦斯一定不含瓦斯C.C.不一定含
33、瓦斯不一定含瓦斯 D.D.无法判断无法判断【解析】【解析】选选A A。如果屏的正中央。如果屏的正中央O O变为暗纹变为暗纹,说明从两个说明从两个子光源到屏中央子光源到屏中央O O的光程差发生变化的光程差发生变化,所以所以B B中气体一定中气体一定含瓦斯。含瓦斯。A A正确。正确。3.3.杨氏干涉实验证杨氏干涉实验证明光的确是一种波明光的确是一种波,一束单色光投射在一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上两条相距很近的狭缝上,两狭缝就成了两狭缝就成了两个光源两个光源,它们发出的光波满足干涉的它们发出的光波满足干涉的必要条件必要条件,则两列光的则两列光的相同。如图所示相同。如图所示,在这在这两列光波相
34、遇的区域中两列光波相遇的区域中,实线表示波峰实线表示波峰,虚线表示波谷虚线表示波谷,如果放置光屏如果放置光屏,在在(选填选填“A”“B”A”“B”或或“C”)C”)点会出现暗条纹。点会出现暗条纹。【解析】【解析】产生光的干涉的前提是频率相等。波峰与波产生光的干涉的前提是频率相等。波峰与波峰或者波谷与波谷相叠加振动加强峰或者波谷与波谷相叠加振动加强,所以所以A A、B B点出现明点出现明条纹条纹,波峰与波谷叠加振动减弱波峰与波谷叠加振动减弱,所以所以C C点出现暗条纹。点出现暗条纹。答案答案:频率频率C C【补偿训练】【补偿训练】在杨氏干涉实验中在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光从
35、两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置该点即为中央亮条纹的位置(即即k=0k=0对对应的那条亮条纹应的那条亮条纹)。双缝屏上有上下两狭缝。双缝屏上有上下两狭缝,设想在双设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝,则屏上中央则屏上中央亮条纹的位置将亮条纹的位置将()A.A.向上移动向上移动 B.B.向下移动向下移动C.C.不动不动 D.D.可能向上移动可能向上移动,也可能向下移动也可能向下移动【解析】【解析】选选B B。双缝到屏上中央亮条纹。双缝到屏上中央亮条纹O O点的距离相等点的距离相等,当下方的狭缝用一块极薄
36、的玻璃片遮盖住后当下方的狭缝用一块极薄的玻璃片遮盖住后,由于波在由于波在玻璃中传播的波长变小玻璃中传播的波长变小,因此下方的缝到因此下方的缝到O O点的距离内点的距离内的波长个数变多的波长个数变多,所以屏上对应的到双缝波长个数相等所以屏上对应的到双缝波长个数相等的点下移的点下移,即屏上中央亮条纹的位置将向下移动即屏上中央亮条纹的位置将向下移动,故本故本题选题选B B。【通法悟道】【通法悟道】判断干涉条纹亮、暗的方法判断干涉条纹亮、暗的方法(1)(1)判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹,要看该点到两要看该点到两个光源个光源(双缝双缝)的路程差的路程差(光程差光程差)与波
37、长的比值。与波长的比值。(2)(2)要记住要记住:路程差等于波长整数倍处出现亮条纹路程差等于波长整数倍处出现亮条纹,等于等于半波长奇数倍处出现暗条纹。半波长奇数倍处出现暗条纹。(3)(3)上述结论成立的条件上述结论成立的条件:两个光源情况完全相同。两个光源情况完全相同。【课堂小结】【课堂小结】dsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehtoibwoify98wy049ywh4b3oiut89u983yf9ivh98y98sv98hv98ys9f698y9v698yv98x98tb98fyd98gyd98h98ds98n
38、t98d8genklgb4klebtlkb5k tkeirh893y89ey698vhkrne lkhgi8eyokbnkdhf98hodf hxvy78fd678t9fdu90gys98y9shihixyv78dfhvifndovhf9f8yv9onvkobkw kjfegiudsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehtoibwoify98wy049ywh4b3oiut89u983yf9ivh98y98sv98hv98ys9f698y9v698yv98x98tb98fyd98gyd98h98ds98nt98d8ge
39、nklgb4klebtlkb5k tkeirh893y89ey698vhkrne lkhgi8eyokbnkdhf98hodf hxvy78fd678t9fdu90gys98y9shihixyv78dfhvifndovhf9f8yv9onvkobkw kjfegiudsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehtoibwoify98wy049ywh4b3oiut89u983yf9ivh98y98sv98hv98ys9f698y9v698yv98x98tb98fyd98gyd98h98ds98nt98d8gen563848
40、66666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666g
41、jfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm56384866666gjfdghmghm￥1111111111111111111111111111111222222222222222222222222222222222222222222222222222222223333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333344444￥
