中小学1对1课外辅导专家 ①单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同。白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光。 ②圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环。 ③泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一。 二、方法讲解 1．双缝干涉中条纹间距和位置的判断方法 （1）影响条纹间距的因素：相邻亮纹或相邻暗纹的间距之间距离d成反比，与光的波长λ成正比，即。 x与双缝到屏的距离成正比，与两狭缝 （2）中央位置是亮纹还是暗纹的条件：双缝到光屏中央距离相等，光程差为零，如果两光源振动完全一致，中央一定是亮纹，假如两光源振动正好相反，则中央为暗纹。 （3）单色光颜色、频率、波长的关系：光的颜色由频率决定，光的频率由光源决定，在可见光中红光频率最低，紫光最高，真空中各色光速相同，由知，真空中红光波长最大，紫光最小。 。 综合以上各点可知：（1）为了观察到清晰的干涉图样，必须使双缝距离d小到与波长相当，且使（2）同样条件下，红光的干涉条纹间距最大，紫光最小。这就是白光干涉条纹中央为白色，两边出现彩色光带的原因。 2．双缝干涉和棱镜使白光色散的比较 （1）形成原因不同：双缝干涉是光的干涉现象，棱镜色散是光的折射现象。 （2）发生条件比较：由和。 可知，在同一种介质中，红光的频率最低，折射率最小，速度最大，波长最大，依次为红橙黄绿蓝靛紫，所以双缝干涉中红光相邻亮纹间距最大，紫光最小；棱镜色散中红光偏折角最小，紫光最大。 3．光的干涉和光的衍射的比较 （1）双缝干涉和单缝衍射都是波叠加的结果，只是干涉条纹是有限的几束光的叠加，而衍射条纹是极多且复杂的相干光的叠加。在双缝干涉实验中，光在通过其中的三个狭缝时，都发生了衍射而形成三个线光源，所以，一般现象中既有干涉又有衍射。 （2）单缝衍射，照射光的波长越长，中央亮纹越宽，所以衍射和干涉都能使白光发生色散现象，且中央白光的边缘均呈红色。 6
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中小学1对1课外辅导专家 （3）干涉和衍射的图样有相似之处，都是明暗相间的条纹。只是干涉条纹中条纹宽度和亮纹亮度基本相同，衍射条纹中条纹宽度和亮纹亮度均不等，中央亮纹最宽最亮。 三、考点应用 例1 如图所示，在暗室中从单色点光源S直接射到屏面镜MN再反射到屏上的一束光在Sb和Sd之间，从S射到平上是上的另一束光在Ma和Nc之间（是S在平面镜MN的像）。关于这时屏否可能出现明暗相间的条纹，下列说法正确的是（ ） A．不可能 B．可能，出现在a、b之间 C．可能，出现在b、c之间 D．可能，出现在c、d之间 例2 频率为与P到的路程差为的单色光从和投射到屏上，并且与振动相同。若屏上的点P到和路程相等的点，则PO间，问P点是亮条纹还是暗条纹？设O为到有几条暗纹？几条亮纹？ 例3 a、b两束平行的单色光，当它们从空气射入水中时，发现b的折射线更靠近法线，由此可判定（ ） A．a比b容易发生衍射现象 B．在水中a的波长较短 C．在水中b的速度较大 D．单色光b的频率较低 例4 有关光的双缝干涉和衍射的现象中，下列说法正确的是（ ） A．无论用什么色光做双缝干涉实验，中央一定是亮纹 B．用白光做双缝干涉实验时，得到的彩色亮纹中最靠近中央的是红光 C．用白光做单缝衍射实验，得到的彩色条纹中偏离中央最远的是红光 D．涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，是由于增透膜增强了对紫光的透射 例5 如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的。检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反向的光叠加而成的（ ） 7 教育是对知识与道德的忠诚！
中小学1对1课外辅导专家 A．a的上表面、b的下表面 B．a的上表面、b的上表面 C．a的下表面、b的上表面 D.a的下表面、b的下表面D. 课堂练习 1（2011年高考·天津理综卷）甲、乙两单色光分别通过一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx，若Δx甲 >Δx乙 ，则下列说法正确的是 A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生 B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长 C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量 D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光 2（2011年高考·北京理综卷）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以 S S1 S2 P 单缝屏 双缝屏 光屏 A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光 3如图所示的双缝干涉实验装置中，当使用波长为6?10m的橙光做实验时，光屏中心点Ｐ点及其上方的P１点形成两条相邻的亮纹；若换用波长为4?10m的紫光重复上述实验，在Ｐ和P1点形成的亮、暗纹情况是（ ） Ａ．Ｐ和P1都是亮纹 ?7?7Ｂ．Ｐ是亮纹，P1是暗纹 Ｃ．Ｐ是暗纹，P1是亮纹 Ｄ．Ｐ和P1都是暗纹 4.在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明纹中心位于图中O处，8
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中小学1对1课外辅导专家 现将光源S向下移动到示意图中的S? 位置，则 [ ] （A）中央明条纹向下移动，且条纹间距不变； （B）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大； （C）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大； （D）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。 4、黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达同一介质和空气的界面，若黄光恰好发生全反射，则： A、绿光一定能够发生全反射； B、红光一定能发生全反射； C、绿光在该介质中波长最短； D、只有红光从介质进入空气。 5、两个独立的点光源S1、S2都发出同频率的红色光，照亮一个原是白色的小屏，则小屏上呈现的情况是： A、明暗相间的干涉条纹； B、屏上出现一片红光； C、屏仍是呈白色； D、屏是黑色的。 回家作业 1.如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是 （ AC ） A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 D．干涉条纹不等间 9 教育是对知识与道德的忠诚！ 距是因为空气膜厚度是均匀变化的
中小学1对1课外辅导专家 2.在光的双缝干涉实验中，如果只改变一个条件，以下说法中正确的是：（ ） Ａ．使双缝间距变小，则条纹间距变宽 Ｂ．使屏与双缝距离变小，则条纹间距变宽 Ｃ．将入射光由绿光改为红光，则条纹间距变宽 Ｄ．将入射光由绿光改为紫光，则条纹间距变宽 3关于光的衍射现象，以下说法中正确的是：（ ） Ａ．缝的宽度d越小，衍射图案越亮 Ｂ．缝的宽度d越小，衍射现象越明显 Ｃ．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线 Ｄ．入射光的波长越短，衍射现象越明显 4.如图甲所示，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 ▲ (选填“明条纹”或“暗条纹”)现改用波长为6.30×10-7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将 ▲ (选填“变宽”、“变窄”或“不变”). 5．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜．他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率为ν＝8.1×10 Hz.这种“增反膜”的厚度至少是多少？ 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉仪按要求安装在光具座上(如图10所示)，并选用缝间距d＝0.2 mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700 mm.然后，接通电源使光源正常工作． 14 图10 10 教育是对知识与道德的忠诚！