3 光的干涉
知识内容
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选考要求
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课时要求
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光的干涉
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c
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1.知道杨氏双缝干涉实验,以及该实验对认识光的本性的意义.
2.知道光的干涉条件,知道杨氏双缝干涉实验设计的巧妙之处.
3.了解干涉条纹的特点,理解亮、暗条纹产生的条件.
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一、杨氏干涉实验
1.1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象,人们开始认识到光具有波动性.
2.双缝干涉实验
(1)实验过程:让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上,两狭缝相距很近,两狭缝就成了两个波源,它们的频率、相位和振动方向总是相同的,两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉现象.
(2)实验现象:在屏上得到明暗相间的条纹.
(3)实验结论:光是一种波.
二、决定条纹间距的条件
1.干涉条件:两波源的频率、相位和振动方向都相同.
2.出现明暗条纹的判断
(1)亮条纹:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶(填“奇”或“偶”)数倍时,出现亮条纹.
(2)暗条纹:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇(填“奇”或“偶”)数倍时,出现暗条纹.
1.判断下列说法的正误.
(1)用白光做双缝干涉实验时屏幕各处均是彩色条纹.( × )
(2)频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定.( × )
(3)用两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时,从两
个狭缝到屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹.( √ )
(4)用两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时,从两个狭缝到屏上的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹.( × )
2.如图1所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×10-7m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7m.则在这里出现的应是________(填“亮条纹”或“暗条纹”).
图1
答案 暗条纹
一、杨氏干涉实验
如图为双缝干涉的示意图,单缝发出的单色光投射到相距很近的两条狭缝S1和S2上,狭缝就成了两个波源,发出的光向右传播,在后面的屏上观察光的干涉情况.
(1)两条狭缝起什么作用?
(2)在屏上形成的光的干涉图样有什么特点?
答案 (1)光线照到两狭缝上,两狭缝成为振动情况完全相同的光源.
(2)在屏上形成明暗相间、等间距的干涉条纹.
1.杨氏双缝干涉实验
(1)双缝干涉的装置示意图
实验装置如图2所示,有光源、单缝、双缝和光屏.