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    3. 光的干涉(高效培优讲义)(解析版)

    Mr zhou

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    3.0分

    共34页 2026-04-27 100知币
    3. 光的干涉
    【题型导航】
    【重难题型讲解】................................................................................................................................................... 1
    题型 1 光的双缝干涉.............................................................................................................................................1
    题型 2 干涉条纹和光的波长之间的关系............................................................................................................1
    题型 3 薄膜干涉.....................................................................................................................................................3
    【能力培优练】..................................................................................................................................................... 17
    【链接高考】........................................................................................................................................................ 24
    【重难题型讲解】
    题型 1 光的双缝干涉
    1、光的干涉现象
    (1)光的干涉现象的发现:光的干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光
    的干涉现象。1801 年,英国物理学家托马斯•杨(1773—1829)在实验室里成功地观察到了光的干涉。
    (2)光的干涉现象的定义:两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区
    域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象,证实了光具有波动性。
    (3)光的干涉现象的意义:光能发生干涉现象说明光是一种波。
    2、双缝干涉实验:让一束单色光投射到一个有两条狭缝
    S
    1
    S
    2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,两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发
    干涉现象。双缝干涉是光的一种物理现象,其发生需要满足特定的条件。这些条件包括:
    (1)频率相同¦:两列波的频率必须相同,这意味着它们具有相同的振动速度,这是产生干涉的基础。¦
    (2)相位差恒定¦:两列波的相位差需要保持恒定,即它们的振动状态在时间上保持一致,这是保证干涉
    现象稳定进行的关键。¦
    (3)振动方向相同¦:两列波的振动方向需要平行且相同,这是确保波能够相互叠加,形成干涉图案的必
    要条件。
    这些条件共同作用,使得两列光波在空间相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,
    从而出现亮暗相间的条纹现象,即干涉现象。这种干涉现象不仅在理论上有重要意义,而且在实验中可以
    通过双缝干涉实验进行观察和验证¦
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    1、发生干涉的条件是两列光必须是相干光(频率、相位和振动方向都相同)。
    2、白光可以做干涉光源:若用白光作光源,则干涉条纹是彩色条纹,且中央条纹是白色的。这是因为:
    (1)从双缝射出的两列光波中,各种色光都能形成明暗相间的条纹,各种色光都在中央条纹处形成亮
    纹,从而复合成白色条纹;
    (2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比,即红光的亮条纹间距宽度最大,紫光的亮条纹间距宽度最
    小,即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合,这样便形成了彩色干涉条纹。
    3、双缝干涉实验实验现象:在屏上得到明暗相间的条纹。出现明暗条纹的判断:
    (1)亮条纹:两个光源与屏上某的距之差等于半波长的数倍时,出现亮条纹。
    (2)暗条纹:两个光源与屏上某的距之差等于半波长的数倍时,出现暗条纹。
    4、光的双缝干涉图样
    (1)通过双缝干涉实验可以得到一明暗相间的条纹,这就是光的双缝干涉图样,如图:
    (2)条纹的特:除边缘条纹外,单色光的双缝干涉条纹是相互平行、宽度相、明暗相间的条纹。
    特别提醒
    区分双缝干涉条纹与单缝射条纹的方
    l根据条纹的宽度区分:双缝干涉条纹是宽的,条纹间的距离也是相的,而单缝射条纹,中央
    亮条纹最宽,两侧的亮条纹逐渐变窄
    (2)根据亮条纹的亮度区分:双缝干涉条纹,从中央亮条纹两侧亮度很小,而单缝射条纹的
    央亮条纹最亮,两侧的亮条纹逐渐变暗。
    探究归纳光的双缝干涉是单色光通过平行双缝后,两列相干光在光屏上叠加,形成间距、明暗相间
    条纹的现象。
    典例 1-1双缝干涉实验,列说正确的是(  
    A用复色光投射就不到条纹
    B.把双缝成单缝,观察到相同的
    C.把光屏前移或后,不能到明暗相间条纹
    D.蓝光干涉条纹的间距比红光的小
    案】D
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