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1、光的干涉、用双缝干涉测波长、衍射现象一、学问点检理1 .光的干涉现象:频率相同,振动方向一样,相差恒定(步调差恒定的两束光.在相遇的区域出现了稳定相间的加强区域和减加区域的现产生干涉的条件:若s、S2光振动状况完全相同,则符合n=0,1,2.3)时,出现亮条纹:若符合,$-匕F-a5+D(n=0,1.2.3)时,d2出现暗条纹相邻亮条纹(或相邻暗条纹)之间的中心间距为当ioa熟识条纹特点中心为明条双,两边等间距对称分布明暗相间条纹.2 .用双缝干涉测出光的波长原理:两个相邻的亮奴或昭条奴的中心间用是=d测波长为:=d1.(1)视察双缝干涉图样;只变更缱宽,用不同的色光来做,变更屏及缱的间跑行条
2、蚊间距的变更IR色光:形成明暗相间的条纹.白光:中心亮条我的边缘处H1.现了彩色条纹,这是因为白光是由不同颜色的单色光复台而成的,而不同色光的波长不同,在狭统间的距周和狭鳍及屏的距离不变的条件下,光波的波长越长.各条攻之间的距离越大,条纹间距及光波的波长成正比.各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹,故各色光很合为臼色.(2)测定单色光的波长:双缝间距是己知的,测屏到双缱的跖离八测相铭两条亮奴间的距国Av,测出个亮纹间的即禹”.则两个相邻亮条纹间距:3 .光的色放:不同的窿色的光,波长不同在双缱干涉试脸中,各种颜色的光都会发牛.干涉现象,用不同色光做试验,条纹间版是不同的,说明:不同颜色的光.波长不
3、同.含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色敢。ew各种色光按其波长的有序排列就是光谱,从红光紫光,光波的波长渐渐变小.4 .薄膜干涉中的色散现较如图:把这层液腹当做一个平面镜,用它视察灯焰的像:是液膜前后两个反射的光形成的,及双缝干涉的状况相同,在膜上不同位汽,来自前后两个面的反射光用图中实虚戌来代表两列光,所走的路程差不同。在某些位置施加后加强,出现了亮校,在另一些位置,会加后相互减弱,于是出现了暗皎:留意:关于薄膜干涉要弄清的几个问题:1)是哪两列光波发生干涉:2)应当从哪个方向去视察干涉图样:13)条奴会向哪个方向偏移5 .应用(1)照相机、型远镜的镜头表面的增透膜.(2)检查工件
4、表面是否平整.6 .光的衍射现象光偏离宜线传播绕过障倘物进入阴影区域里的现轨.产生明显衍射的条件:障碍物或孔(缝)的尺寸及波长可比(相差不多)或更小,单色光单衍射图象特点:中心条纹最宽最亮,两侧为不等间隔的明暗相间的条线。应用:用衍射光樨测定光波波长.二、精盘例A1.其它颜色的双缝干涉其它颜色的双涉【例1】(1997年高考全国卷)在双缝干涉试验中,以白光为光源,在算窑上觇察到了彩色干涉条红,若在双缝中的一缱前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缱前放一献色滤光片只能透过绿光.这时(CA.只有红色和绿色的双缝干涉条皎:,条纹消出B,红色和色的双缝干涉第坟消逝.条纹依旧存在C任何颜色的双缝干涉条纹
5、都不存在,但屏上仍有光光D.屏上无任何光亮【例2】(如阀所示).单色光源发出的光经狭缝,照就到光屏上,则可觇察到的图您是(八)川1111i三i11Iin1.i1Hu1.1.HM1.1.【例3】如图a)所示是利用双缱干涉测定单色光波长的试蛉装置,滤光片的作用是.单维的作用是.双较的作用是.单51和双统之间的方向关系是某同学在做该试验时,第一次分划板中心刻度对齐条纹中心时(图D,游标R尺的示数如图3所示,其次次分划板中心刻度对齐8条奴中心时图2,游标卡尺的示数如图4所示,已知双缝间距为05mm,从双缝到屏的距离为1m.则图3中游标卡尺的示数为mm.图4游标卡尺的示数为mm.试脸时测地光的波氏为m.
6、A(1.B答案:获得单色光,产生线光源,产生相干光源,平行,11.5mm.16.7mm,减小试验误差,6.5107.多条干涉条纹宽度的目的是1所测单色【例4】劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图1614所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻瑞之上,在一端夹入两张纸片从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气段,当光垂直入射后,从上往下看的干涉条纹如图乙所示,干涉条钗有如下特点;(I)随意一条明纹或咯纹所在位置卜面的薄膜厚度相等(2)随意相邻明纹或咯奴所对应的薄膜厚度怛定:现若在图甲装置中抽去一张纸片则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后.从上往下视察到的干涉条纹:(A)A.变畸B.变密11f【例5】匕图所小
7、专用卜海法光是用一般光源加践*产生的.C.不变*D.消逝图乙检亢,所视察到的干涉条纹的上去面是否平整的装汽,所用取色是由下列哪两个表面反向的光光加而成的A.0的上表面、b的下表面B.。的上去面、b的上表面C.。的下表面、b的上表面D。的下表面、b的下表面D.1-6现代光学袋置中的透镜,棱镜的卷面常涂上一层薄媵(般用氟化镁),当常服的厚度是入射光在薄漠中波长的地时,可以大大削收入射光的反射损失,从而增加透射光的强度,这种作用是应用了光的C)A.色散现象C.干涉现软B.全反射现象D.衍射现象(举一反三)、登山运动员在登W山时要留意防止紫外线的过度照优.尤其是眼睹更不能长时间被紫外线照耀,否则将会严
8、蛟地损坏视力,有人把利用常膜干涉的原理设计种能大大减小紫外城对眼睹的损杏的果境,他选用的薄膜材料的折射率为/1=15,所要消退的紫外线的短率为8.110Hz,那么它设计的这种“增反股”的厚度至少是多少?【例7】(2001年全国海考)在如图中所示,A、B两幅图是由单色光分别入射到囤孔而成成的的图像,其中图a是光的包射(域干涉或衍射)图像,由此可以推断出图A所对应的圆孔的孔径小J(域大于或小于)图B所对应的用孔的孔径,【例8】在双缝干涉试验中,假如将双缝中的一条拦住,其它都不变更,那么在Jt屏上视察到的现象将是(答案C)A.仍旧是匀称分布的明暗相间的条纹,只是亮纹的亮度变暗TB.仍IH是匀称分布的
9、明暗相间的条蚊,只是由于拦住一条缱,所以光屏上只有一半区域内有干涉条块.另一半区域内符没有干涉条纹C.仍旧有明暗相间的条纹,只是条双的宽窄和亮度分布不再是匀称的了。.由于只彳F单缝,不能形成相干光源,所以不会发生光的干涉现蚊,光屏上将没有任何条奴出现【例9】.如右图所示,1.为水平放置的点亮的SW11光灯,T为一饰椅的竖H思背,横藤条及日光灯管平行,登朦条相互垂交织,它们之间是透空方格,P是及藤条露背平行的白班。现将屏从紧贴椅背处渐渐向远处(图中右方)平移,从屏上将依次看到(答案C)A横牌条的影.横竖臊条的影B.轻藤条的影,横骅藤条的影C横将藤条的影长藤条的影.没有藤条的影D横牍藤条的影,横藤
10、条的影,没有藤条的影三、过关制试1.如图所示是光的双缝干涉的示意图,下列说法中正确的是O单缝S的作用是为了增加光的强度.I双缝&、s,的作用是为了产生两个频率相同的线状光源.21,:;:当S1,S:发出两列光波到P点的路程差为光的波长的1.5”、格时,产生其次条暗条纹.当Sn&发出的两列光波到P点的路程差为长时,产生中心壳条纹.S.dX2)C.D.2 .在双缝干涉试验中,双维到光屏上P点的距?S之差4x=06”,若分别用粉奉为f=5.QX1.OMHZ和fz=7.510Hz的单色光垂直照耀双缝,则P点出现明、暗条钗的状况是()A.用软率为f1.的电色光照罐时,出现明条纹.BJ1.J频率为总的单色
11、光照耀时,出现明条蚊.。.用频率为。的单色光照耀时,出现昭条奴.D.用版率为R的单色光照罐时,出现暗条纹.3 .关于双缝干涉条蚊的以下说法中正确的是0A.用同一种单色光做双干涉试胶,能视察到明暗相间的单色条奴.B用同一种单色光经双与上干涉的明条纹到两缝的距国之差为该色光波长的整数倍.。.用同种单色光经双缝干涉的明条皎到两缝的距离之差肯定为该色光波长的奇数fft.D.用同种单色光经双缝后干涉的暗条纹到两的拒离之差肯定为该色光半波长的奇数倍.4 .在双健干涉试5金中,以白光为光源.在屏幕上视察到了彩色干涉第坟.若在双缝中的一筵前放一红色注光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色泄光片(只能透过绿光)
12、,这时()A.只有红色和绿色的双缝干涉条奴,其它颜色的双缝干涉条奴消逝B.红色和绿色的双缝干涉条纹消送,其它颜色的双缝干涉条纹依旧存在C任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D,屏上无任何光亮DADABDCACACABDACBDBA5 .如图所示,一束白光从左恻射入肥电薄膜,下列说法中正确的是()人从右仅句左看,可看到彩色条奴人从左侧向右存.可看到彩色条纹彩色条税水平排列彩色条故竖直排列A.B.C.D.6 .用绿光做双缝干涉试验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相翎两条绿条钗间的距禹为4X。下列说法中正确的有A.假如增大附缝到双缝间的矩离,x珞增大B.假如增大双舞之间的距离,dx将增大
13、C.假如增大双健到光屏之间的距商,4将增大D.假如M小双缝的住条缝的宽度,而不变更双缝间的距离,4x将增大7 .如图印所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透境,在两者之间形成厚度不匀称的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方视察到如图乙所示的同心内疏外南的圆环状干涉条钗,豚为牛顿环,以下说法正确的是()A.干涉现象是由于凸透钺卜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衣面反射光和坡璃上表面反射光会加形成的C.干涉条税不等间即是因为支气脱皿度不是匀称变更的0.干涉条奴不等间距是因为空气膜厚度是匀称变更的W8 .在一发光的小电珠和光屏之间放,个大小可以调整的
14、网形孔屏,在IRI屏从较大调到完全闭合的过程中,在屏上看到的现象是:OA.先毡圆形亮区,再是圆形亮环,最终完全黑暗B.先是圆形壳区,最终完全黑暗C,先是圈形亮环,最终完全黑暗D.先是圆形亮环,再是圆形亮区,及终完全黑暗9 .关于光学装置上的增透膜,I:列说法中错误的是:OA.照相机的摊头上涂增透膜后,可提高成像质量B.光学说头上涂增透膜,是为了使人射光的各种色光都不发生反射C.增透媵的厚度应是入射光在介质中波长的四分之一D.涂仃增透膜的镜头,杆上去呈淡紫色,说明增透膜增加了镜头时紫光的透射程度:10 .在光的双健干涉试验中.假如只变更一个条件,以下说法中正确的是:OA.使双缝间距变小,则条钗间
15、距变宽B,使屏及双距离变小,则条纹间距变宽C.符入射光由嫌光改为红光,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11 .如图所示的双缝干涉试验装过中,当运用波长为6x1.Orm的检光做试验时,光屏中心点P点及其上方的P“,形成两条相邻的壳触:若换用波长为4x10,”的紫光重复上述试验,在P和P1点形成的亮、暗:状况是O.P和PI都是竞技B. P足亮奴,Pi是暗坟C. P是暗皎SP1.是亮纹D. P和P1.都是暗钗12 .下面哪些属于光的干涉现思:O.雨后漂亮的彩虹B.时着日光灯从两钿第的缱中看到的彩色条线C.光通过三棱悔产生的彩色条纹D.阳光下肥包腹上的彩色条蚊13 .关于光的衍射现象,以下说法中正确的是:()A,缝