第4节 光的波动性
? 【p245】
夯实基础
1．双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是相同的相干光波．屏上某点到双缝的路程差是__波长整数倍__处出现亮纹，是半波长的__奇数倍__处出现暗纹．相邻的两条明条纹(或暗条纹)之间的距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝距离L的关系为__Δx＝λ__．
2．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)__前后两面__反射的光相遇而形成的，图样的特点是：同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度__相同__，单色光照射在薄膜上形成__明暗相间__的条纹，白光照射在薄膜上形成__彩色__条纹．
3．应用：测光的波长，检查表面平整度，增透膜，全息摄影等．
考点突破
例1利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度．如图(a)所示，现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图(b)所示的干涉条纹，条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处，下列判断中正确的是( )
A．N的上表面A处向上凸起
B．N的上表面B处向上凸起
C．条纹的c、d点对应处的薄膜厚度相同
D．条纹的d、e点对应处的薄膜厚度相同
【解析】薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同．条纹上的c、d点对应处的薄膜厚度相同，从弯曲的条纹可知，A处检查平面左边处的空气膜厚度与右面的空气膜厚度相同，知A处凹陷，B处检查平面右边处的空气膜厚度与左面的空气膜厚度相同，知B处凸起，故A错误，B正确；由图可知，c、d在同一级条纹上，则条纹的c、d点对应处的薄膜厚度也相同，C正确；d、e点不在同一级条纹上所以对应的薄膜厚度不同，D错误．
【答案】BC
例2用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样，其中甲图是a光照射时形成的，乙图是b光照射时形成的．则关于a、b两束单色光，下述正确的是( )
A．a光光子的能量较大
B．在水中a光传播的速度较大
C．若用a光照射某金属时不能打出光电子，则用b光照射该金属时一定打不出光电子
D．若将a、b两种色光以相同的入射角从水中射向空气，b光刚好发生全反射，则a光一定发生了全反射
【解析】根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx＝λ可得在其他条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知a光的波长大于b光的波长；根据光在真空中的传播速度c＝λν，故a光的频率小于b光的频率，而光子的能量E＝hν，即频率越大光子的能量越大，故a光光子的能量较小，故A错误．由于对于同一种介质，频率越小，折射率越小，故a光的折射率小于b光的折射率，根据n＝可知a光在水中的传播速度较大，故B正确．每种金属都具有极限频率，只有入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应，用a光照射某金属时不能打出光电子说明a光的频率小于金属的极限频率，但不能确定b光的频率是否大于金属的极限频率，故C错误．因为nab，由全反射的临界角sin C＝可知，则Ca>Cb，b光刚好发生全反射，则入射角刚好等于b光的临界角，但相同的入射角不满足a光的临界角，故A不会发生全反射，D错误．故选B.
