第十一章光 §13.3光的干涉
【教學目標】
1．觀察光的干涉現象
2．知道光的干涉現象，並知道從光的干涉現象說明光是一種波。
3．理解雙縫干涉現象是如何產生的，並能判斷出何處出現亮條紋，何處出現暗條紋。
4．知道什麼是相干光源。
重點：光的干涉條件及相干光源的獲得。
難點： 知道決定干涉條紋間距的條件，認識出現亮條紋和暗條紋的位置特點
【自主預習】
（認真閱讀教材p54-p55，獨立完成下列問題）
1.2023年，英國物理學家________成功地觀察到了光的干涉現象。楊氏實驗證明，光的確是________。
2．雙縫干涉實驗：讓一束________光投射到乙個有兩條狹縫的擋板上，狹縫相距很近，這時在擋板後面的屏上就可以觀察到________的條紋。
3．當兩個光源與屏上某點的距離之差等於半波長的________時(即恰好等於波長的________時)，兩列光在這點相互________，這裡出現亮條紋；當兩個光源與屏上某點的距離之差等於半波長的________時，兩列光在這點相互________，這裡出現暗條紋。
4．兩束光相遇時要產生穩定干涉的條件是兩束光的相等。
5．產生相干光源的方法是：將一束的單色光（如紅色雷射束）投射到兩條相距很近的平行狹縫，再由這兩個狹縫組成了兩個振動情況的光源，這樣的光源就是相干光源。
6．用單色光做雙縫干涉實驗，在屏上觀察到干涉條紋。如果將雙縫的間距變大，則屏上的干涉條紋的間距將如果增大雙縫與屏之間的距離，則屏上的干涉條紋的間距將如果將紅光改為紫光做雙縫干涉實驗；則屏上的干涉條紋的間距將填「變大」「變小」或「不變」）
【課堂活動】
一、楊氏干涉實驗
如果光是一種波，兩束光在一定條件下應該發生干涉現象。
思考：如何獲兩束相干光？
1、實驗器材：雙縫干涉儀（光源、雙縫、光屏）
思考：單縫、雙縫以及光屏的作用分別是什麼？
2、實驗現象
屏上出現明暗相間的干涉條紋（右圖所示）。
二、決定明暗條紋的條件
1、波的干涉中振動加強與振動減弱點的條件：
2、光的干涉中產生明、暗條紋的條件：
注：白光實驗將出現彩色條紋。
【課堂練習】
1、兩個普通白熾燈發出的光相遇時，我們觀察不到干涉條紋，這是因為（ ）
a．兩個燈亮度不同b．燈光的波長太短
c．兩燈光的振動情況不同d．電燈發出的光不穩定
2、以下光源可作為相干光源的是（ ）
a．兩個相同亮度的燭焰 b．兩個相同規格的燈泡
c．雙絲燈泡d．出自乙個光源的兩束光
3、用單色光做雙縫干涉實驗時（ ）
a．屏上到雙縫的路（光）程差等於波長整數倍處出現明條紋
b．屏上到雙縫的路（光）程差等於半波長整數倍處，可能是明條紋，也可能是暗條紋
c．屏上的明條紋一定是兩列光波的波峰與波峰相遇的地方
d．屏上的明條紋是兩列光波的波峰與波谷相遇的地方
4、用各種單色光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，干涉條紋的間距由大到小排列順序正確的是（ ）
a．紅、黃、藍、綠 b．紫、藍、黃、紅 c．綠、黃、紅、藍 d．紅、黃、藍、紫
5、一束白光通過雙縫後在屏上觀察到干涉條紋，除**白色條紋外，兩側還有彩色條紋，是因為（ ）
a．各色光的波長不同，因而各色光產生的干涉條紋間距不同
b．各色光的速度不同，造成條紋間距不同
c．各色光的強度不同
d．各色光通過雙縫的距離不同
6、右圖所示是單色光雙縫干涉實驗某一時刻的波形圖，實線表示波峰，虛線表示波谷。在此時刻，介質中a點為波峰相疊加點，b點為波谷相疊加點，a、b連線上的c點為某中間狀態相疊加點。如果把屏分別放在a、b、c三個位置，那麼（ ）
a．a、b、c三個位置都出現亮條紋
b．b位置處出現暗條紋
c．c位置出現亮條紋或暗條紋要由其他條件決定
d．以上結論都不對
7、從點光源l發出的白光，經過透鏡後成一平行光束，垂直照射到擋光板p上，板上開有兩條靠得很近的平行狹縫s1、s2，右圖所示，在屏q上可看到干涉條紋，圖中o點是屏上與兩狹縫等距離的一點，則（ c ）
a．干涉條紋是黑白的，o點是亮點
b．干涉條紋是黑白的，o點是暗點
c．干涉條紋是彩色的，o點是亮點
d．干涉條紋是彩色的，o點是暗點
第十一章光 §13.4實驗：用雙縫干涉測量光的波長
【教學目標】
1.了解「用雙縫測量光的波長」的實驗原理，知道影響干涉條紋寬度的因素
2.經歷用雙縫干涉測量光的波長的實驗過程，加深對雙縫干涉圖樣的認識和理解，養成合作意識。
【重點難點】
重點是利用兩相鄰亮條紋中心間距的表示式測單色光的波長；
難點是相鄰兩條亮條紋間距的的表示式推導
活動一：【實驗原理】
條紋間距與波長的關係
右圖所示，設：屏上一點p1與中心點p0的距離為x，到s1、s2的距離分別為r1、r2，雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為l，試推導相鄰的兩條紋間距與波長的關係。
活動二：觀察雙縫干涉圖樣
步驟：（1）按課本圖13.4－2，將光源、單縫、遮光管、毛玻璃屏依次安放在光具座上。
（2）接好光源，開啟開關，使燈絲正常發光；
（3）調節各器件的高度，使光源燈絲發出的光能沿軸線到達光屏；
（4）安裝單縫和雙縫，使雙縫與單縫平行，二者間距約5~10 cm.；
（5）在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。
（6）拿走濾光片，觀察白光的干涉條紋。
（教師指導學生分別觀察紅色、紫色等不同顏色的單色光的干涉圖樣，比較不同色光干涉條紋寬度，與課本第58頁彩圖13.4－3對照。
得出結論：1、紅光干涉條紋間距紫光干涉條紋間距（注意其他條件相同，進行實驗）。
2、對於同種色光，改變雙縫間距d，得出結論：雙縫間距d ，條紋間距 。3、觀察線狀白熾燈的干涉條紋，與課本67頁圖彩圖對比，得出結論：
白光的干涉條紋是彩色的。
活動三：測定單色光的波長
步驟：（1）安裝測量頭，調節至可清晰觀察到干涉條紋；
（2）使分劃板中心刻線對齊某條（記為第1條）亮條紋的**，記下手輪上的讀數a1，轉動手輪，使分劃板中心刻線移動，當中心刻線與第n條亮紋**對齊，記下移動的條紋數n和移動後手輪的讀數a2，則相鄰兩條紋間的距離。
（3）用刻度尺測量雙縫到光屏間距離l；
（4）用游標卡尺測量雙縫間距d（這一步也可省去，d在雙縫玻璃上已標出）；
（5）重複測量、計算，求出波長的平均值；
（6）換用不同濾光片，重複實驗。
【課後練習】
1、在雙縫干涉實驗中，以下現象正確的是（ ）
a．把入射光由綠光換成紫光，相鄰兩亮條紋間的距離變大
b．把入射光由綠光換成紅光，相鄰兩亮條紋間的距離變大
c．使雙縫間的距離變小，相鄰兩亮條紋間的距離也變小
d．使雙縫到屏的距離變大，相鄰兩亮條紋間的距離也變大
2、在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在螢幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中一縫前放一紅色濾光片(只能透過紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光)，這時（ ）
a．只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失
b．紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在
c．任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮
d．屏上無任何光亮
3、分別以紅光和紫光用同一裝置進行雙縫干涉實驗，在屏上得到相鄰的亮條紋間的距離分別為δx1和δx2,則（ ）
a．δx1＜δx2
b．δx1＞δx2
c．若雙縫間距離d減小，而其他條件保持不變，則δx1增大
d．若雙縫間距離d減小，而其他條件保持不變，則δx1不變
4、右圖所示，用頻率為f的單色光垂直照射雙縫，在光屏上p點出現第三條暗條紋，已知光速為c，則p點到雙縫的距離之差（r2-r1）應為（ ）
a． b． c． d．
5、用單色光做雙縫干涉實驗，已知屏上一點p到雙縫的路程差δ=1.5×10-6 m，當單色光波長λ1=0.5×10-6 m，p點將形成亮紋還是暗紋？
若單色光波長λ2=0.6×10-6 m時，此時在**亮紋和p點之間有幾條暗紋？
9 2光的干涉相干光
9 2光的干涉 相干光光程分波陣面干涉分振幅干涉 前言 什麼是光的干涉現象？與機械波類似，光的干涉現象表現為在兩束光的相遇區域形成穩定的 有強有弱的光強分布。即在某些地方光振動始終加強 明條紋 在某些地方光振動始終減弱 暗條紋 從而出現明暗相間的干涉條紋圖樣。光的干涉現象是波動過程的特徵之一。光的干...
光的等厚干涉
等厚干涉實驗 實驗簡介 牛頓環和尖劈實驗是經典的干涉實驗，很直觀，原理比較容易理解，還有一定的應用價值，因此也是光學的最基本實驗之一。本實驗的目的是讓學生通過對牛頓環條紋的觀察和測量，了解干涉的基本理論，同時通過本實驗了解由於平凸透鏡中心與平晶接觸面不規則產生的現象導致無法判斷牛頓環的圓心，因此實驗...
光的干涉總結彙總
1.光的干涉現象 在兩束光相疊加的區域內，光的強度有乙個穩定的不變。相干光。2 單色光 頻率 或波長 一定的光。3.相干光的必要條件 同頻率 同振向 同相位或位相差恆定。充分條件 1 兩光源距離相干點的位相差不能太大 2 兩光向量的振幅相差不能太大。4.獲取相干光的兩種方法 1 分波陣面法 楊氏雙縫...