學(xué)案-光的干涉-衍射

第十三章A光的干預(yù)衍射【知識(shí)回憶】1、水波的干預(yù)現(xiàn)象：_____________________________________,2、干預(yù)的條件：_____________________________________,3、干預(yù)現(xiàn)象產(chǎn)生的原理：4、水波的衍射現(xiàn)象_____________________________________,5、產(chǎn)生明顯衍射的條件__________________________________【新課教學(xué)】一、光的干預(yù)現(xiàn)象：1．條件：兩列光滿足_____________________________________,才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干預(yù)現(xiàn)象。思考問(wèn)題：如何獲得相干光源?2．楊氏雙縫干預(yù)：(1)實(shí)驗(yàn)演示：裝置如圖右(2)觀察現(xiàn)象：_____________________．〔3〕分析雙縫干預(yù)產(chǎn)生原理：①單色光：____________________________a．光的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)光屏上出現(xiàn)明條紋．b．光的路程差r2－r1＝(2k＋1)_______，(k＝0,1,2…)光屏上出現(xiàn)暗條紋．②白光：____________________________(3)條紋間距公式：Δx＝_______λ.二、薄膜干預(yù)：〔1〕實(shí)驗(yàn)：(2)原理：相干光源是來(lái)自____________________________，疊加后出現(xiàn)_______________．(3)應(yīng)用：a)利用光的干預(yù)檢查平整度：思考：如圖〔c〕所示說(shuō)明被檢查工件是彎曲處凸還是凹？b)增透膜：怎樣來(lái)確定增透膜的厚度？當(dāng)薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長(zhǎng)的_______________時(shí)，在薄膜的_______________的反射光，光程差恰好等于_______________，因而相互_______________，到達(dá)減小反射光，增大透射光的作用例題1:在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏上觀察到彩色干預(yù)條紋，假設(shè)在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片〔只能透過(guò)紅光〕，另一縫前放一綠色濾光片〔只能透過(guò)綠光〕，這時(shí)()A、只有紅色和綠色的干預(yù)條紋，其它顏色的雙縫干預(yù)條紋消失．B、紅色和綠色的干預(yù)條紋消失，其它顏色的干預(yù)條紋仍然存在．C、任何顏色的干預(yù)條紋都不存在，但屏上仍有亮光．D、屏上無(wú)任何亮光．例題2：.在單色光的雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中〔〕A.兩列光波波谷和波谷重疊處出現(xiàn)暗條紋B.兩列光波波峰和波峰重疊處出現(xiàn)亮條紋C.從兩個(gè)狹縫到達(dá)屏上的路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí),出現(xiàn)亮條紋D.從兩個(gè)狹縫到達(dá)屏上的路程差是波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí),出現(xiàn)暗條紋例3、如下圖，豎直的肥皂液膜的橫截面，右側(cè)受到一束平行光的照射，關(guān)于肥皂液膜產(chǎn)生干預(yù)條紋的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.在右側(cè)觀察到的干預(yù)條紋是由光線在肥皂液薄膜左右兩個(gè)外表反射的兩列波迭加生成的

B.在右側(cè)觀察到的干預(yù)條紋是由光線在肥皂液薄膜右測(cè)外表反射光和原入射光波迭加生成的

C.觀察到的條紋可能是黑白相間的也可能是色彩相間的

D.觀察到的條紋可能是水平的也可能是豎直的三、光的衍射1．定義：光_____________________________________現(xiàn)象叫光的衍射，衍射產(chǎn)生的_____________________________________,衍射圖樣．2．衍射圖樣(1)單縫衍射①單色光：_____________________________________，兩側(cè)條紋具有對(duì)稱性．(2)圓孔衍射：______________________________________________________________．(3)圓盤衍射：_______________________________________________________3．產(chǎn)生明顯衍射條件：_____________________________________________________．四、總結(jié)：兩種現(xiàn)象比擬工程單縫衍射雙縫干預(yù)不同點(diǎn)條紋寬度條紋間距亮度情況相同點(diǎn)【針對(duì)訓(xùn)練】用單色光做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A〔〕A〔A〕相鄰干預(yù)條紋之間的距離相等〔B〕中央明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的2倍〔C〕屏與雙縫之間距離減小，那么屏上條紋間的距離增大〔D〕在實(shí)驗(yàn)裝置不變的情況下，紅光的條紋間距小于藍(lán)光的條紋間距用紅光做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到干預(yù)條紋。在其他條件不變的情況下，改用紫光做實(shí)驗(yàn)，那么干預(yù)條紋間距將變。如果改用白光做實(shí)驗(yàn)，在屏上將出現(xiàn)色條紋小，彩。小，彩在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干預(yù)條紋，假設(shè)在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片〔只能透過(guò)紅光〕，另一縫前放一綠色濾光片〔只能透過(guò)綠光〕，這時(shí)C〔〕C〔A〕只有紅色和綠色的雙縫干預(yù)條紋，其它顏色的雙縫干預(yù)條紋消失〔B〕紅色和綠色的雙縫干預(yù)條紋消失，其它顏色的雙縫干預(yù)條紋依然存在〔C〕任何顏色的雙縫干預(yù)條紋都不存在，但屏上仍有光亮〔D〕屏上無(wú)任何光亮如下圖是做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)的示意圖。先做操作1：用兩塊不同顏色的濾色片分別擋住雙縫屏上、下兩半I和Ⅱ。接著再做操作2：用不透明的擋板擋住b縫。假設(shè)兩塊濾色片一塊是紅色，一塊是藍(lán)色，那么AD〔〕AD〔A〕完成操作1后，光屏上出現(xiàn)的是圖〔b〕圖案，且甲是紅色條紋，乙是藍(lán)色條紋〔B〕完成操作1后，光屏上出現(xiàn)的是圖〔c〕圖案，且丙是藍(lán)色條紋，丁是紅色條紋〔C〕完成操作2后，光屏上出現(xiàn)的是圖〔b〕圖案，且甲是藍(lán)色條紋，乙是紅色條紋〔D〕完成操作2后，光屏上出現(xiàn)的是圖〔c〕圖案，且丙是紅色條紋，丁是藍(lán)色條紋如下圖，在“用雙縫干預(yù)測(cè)光的波長(zhǎng)〞實(shí)驗(yàn)中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。對(duì)于某種單色光，為增加相鄰亮紋〔暗紋〕間的距離，可采取或的方法②濾光片③②濾光片③單縫④雙縫減小雙縫間距離，增大雙縫到屏的距離。利用圖中裝置研究雙縫干預(yù)現(xiàn)象時(shí)，有下面幾種說(shuō)法：〔A〕將屏移近雙縫，干預(yù)條紋間距變窄〔B〕將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干預(yù)條紋間距變寬〔C〕將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，干預(yù)條紋間距變寬〔D〕換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干預(yù)條紋間距變窄〔E〕去掉濾光片后，干預(yù)現(xiàn)象消失其中正確的選項(xiàng)是：ABD。ABD如下圖為一顯示薄膜干預(yù)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，p是附有肥皂膜的鐵絲圈，S是一點(diǎn)燃的酒精燈，往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干預(yù)圖象應(yīng)是以下圖中的D〔〕D用如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干預(yù)現(xiàn)象，圖〔a〕是點(diǎn)燃的酒精燈〔在燈芯上灑些鹽〕，圖〔b〕是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬線圈，將金屬線圈在其所在的平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是D〔〕D〔A〕當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)，干預(yù)條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°〔B〕當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)，干預(yù)條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°〔C〕當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)，干預(yù)條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°〔D〕干預(yù)條紋保持不變下面是四種與光有關(guān)的事實(shí)①用光導(dǎo)纖維傳播信號(hào)②用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度③一束白光通過(guò)三棱鏡形成彩色光帶④水面上的油膜呈現(xiàn)彩色其中，與光的干預(yù)有關(guān)的是B〔〕B〔A〕①④〔B〕②④〔C〕①③〔D〕②③如下圖是用干預(yù)法檢查某塊厚玻璃板的上外表是否平的裝置，所用單色光是用普通光源加濾色片產(chǎn)生的。檢查中所觀察到的干預(yù)條紋是由以下哪兩個(gè)外表反射的光線疊加而成的C？〔〕C〔A〕a的上外表和b的下外表〔B〕a的上外表和b的上外表〔C〕a的下外表和b的上外表〔D〕a的下外表和b的下外表劈尖干預(yù)是一種薄膜干預(yù)，其裝置如圖a所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩片玻璃外表之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜，當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干預(yù)條紋如圖b所示，干預(yù)條紋有如下特點(diǎn)：〔1〕任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等，〔2〕任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定，現(xiàn)假設(shè)將圖甲裝置中抽去一張紙片，那么當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣膜后，從上往下觀察到的干預(yù)條紋A〔〕A〔A〕變疏〔B〕變密〔C〕不變〔D〕消失白光單縫衍射局部電磁波的大致波長(zhǎng)范圍如下圖。假設(shè)要利用縫寬與手指寬度相當(dāng)?shù)目p獲得明顯的衍射現(xiàn)象，可選用波段的電磁波，其原因是微波；要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，波長(zhǎng)應(yīng)與縫的尺寸相近。微波；要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，波長(zhǎng)應(yīng)與縫的尺寸相近單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫，照射到光屏上，可觀察到的圖象是A〔〕A在觀察光的衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)緊靠眼睛的卡尺測(cè)腳形成的狹縫，觀看遠(yuǎn)處的日光燈管或線狀白熾燈絲〔燈管或燈絲都要平行于狹縫〕，可以看到C〔〕C〔A〕黑白相間的直條紋〔B〕黑白相間的弧形條紋〔C〕彩色的直條紋〔D〕彩色的弧形條紋光通過(guò)各種不同的障礙物后會(huì)產(chǎn)生各種不同的衍射條紋，衍射條紋的圖樣與障礙物的形狀相對(duì)應(yīng)，這一現(xiàn)象說(shuō)明BC〔〕BC〔A〕光是電磁波〔B〕光具有波動(dòng)性〔C〕光可以攜帶信息〔D〕光具有波粒二象性在楊氏雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，如果BD〔 〕BD〔A〕用白光作為