人教版 (2019)选择性必修 第一册3 光的干涉集体备课ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册3 光的干涉集体备课ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了第三节光的干涉，新课引入新知初感悟，示意图如图所示，典例一，典例二，薄膜干涉，肥皂薄膜，小科普牛顿环，典例三，基础练习等内容，欢迎下载使用。
阳光下的泡泡是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜呈现出彩色条纹
这些彩色条纹和图样是怎么形成的呢？干涉是波特有的现象，那么光是否也可以发生干涉呢？怎样才能观察到光的干涉现象呢？
回顾前一章机械波的内容
【演示实验】双缝干涉实验
让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，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，两波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象。
根据上述实验步骤操作进行实验，相比于不加双缝会出现什么实验现象？不加双缝前，观察双缝及激光器射在光屏上的图样；加上双缝，观察激光器射在光屏上的图样。现象：光照在屏上的范围与不加双缝时相比变大了；屏上出现了明暗相间的条纹；条纹间距相等；明暗相间的条纹走向与双缝的方向平行。
请同学们根据刚刚观察到的现象，思考一下双缝干涉图样有什么特征？①出现明暗相间的条纹距相等；②条纹间距相等；③光到达的范围比“沿直线传播”时大。
出现这样的图样，我们可以通过波动理论解释这个现象，寻找明暗条纹和间距与什么有关。
仍旧采用双缝干涉实验仪器，继续实验，分别用红色、紫色的滤色片遮住双缝，观察干涉条纹，比较两种色光的干涉条纹的宽度。
实验现象：红光的干涉条纹间距与紫光的干涉条纹间距不同；红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距。色光不同，波长不同，红光和紫光的波长不同，寻找干涉条纹间距和波长之间的关系。
计算相邻亮条纹距离的表达式
用黄光做这个实验，条纹之间的距离比用红光时小，用蓝光时更小。这里的蓝光、红光等都是单色光，那如果我们用复色光（白光）实验时，会有什么现象？
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。（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条纹，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。
解题思路：根据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大，由题意可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此B、C、D错，A对。答案：A
在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一亮条纹(暗条纹)应出现在膜的厚度相等的地方。由于光波波长极短，所以做薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹。
如图所示，竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用使下面厚、上面薄，射向肥皂膜的光经膜前、后表面反射后相遇，若相遇时相位相同，则振动加强，出现亮纹；若相位相反，出现暗纹，亮、暗纹是水平的。
薄膜干涉在生活中的应用
增透膜：增透膜的厚度等于光波在膜中波长的 ，经膜的前后两面反射的光叠加后相互抵消，透镜上透光损失的能量最小，增强了透光性。
检查精密零件的表面是否平整
在光学上，牛顿环是一个薄膜干涉现象。光的一种干涉图样，是一些明暗相间的同心圆环。例如用一个曲率很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触，在日光下或用白光照射时，可以看到接触点为一暗点，其周围为一些明暗相间的彩色圆环；而用单色光照射时，则表现为一些明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等，随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。它们是由球面上和平面上反射的光线相互干涉而形成的干涉条纹。
3、下图是用薄膜干涉法检查平面的平整程度的示意图。其中AB是透明的标准样板，CD是被检查的平面。用单色光从上面竖直地照射下来，从AB上方观察到有明暗相间的条纹，这是由两束反射光叠加形成的。下列说法正确的是（ ）A.两束反射光分别是从AB的上表面和AB的下表面反射的B.两束反射光分别是从AB的上表面和CD的上表面反射的C.两束反射光分别是从AB的下表面和CD的上表面反射的D.如果将右边BD间垫的薄片变薄些，观察到相邻亮条纹间的距离将减小
解题思路：AB是等厚的透明样板，CD是不透明的，发生干涉现象是由两者之间的空气膜造成的。明确薄膜干涉的成因后，可知本题选项C正确。垫片变薄后，在同一位置，两束反射光的光程差变小，而相邻亮条纹的光程差是一个波长，由于AB倾角变小，因此相邻亮条纹间的距离应增大。答案：C
1、用单色光做双缝干涉实验,下述说法中正确的是( )A.相邻干涉条纹之间的距离相等B.中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的2倍C.屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹间的距离增大D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
2、某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是（ ） A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源
3、关于薄膜干涉,下列说法中正确的是( )A.只有厚度均匀的薄膜,才会发生干涉现象B.只有厚度不均匀的楔形薄膜,才会发生干涉现象C.厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹D.观察肥皂液膜的干涉现象时,观察者应和光源在液膜的同一侧
答案：D解析：当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件，就会出现明条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹。这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现;当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也能发生干涉现象，这时某些颜色的光因干涉而减弱，另一些光因干涉而加强。减弱的光透过薄膜，加强的光被反射回来，所以这时看到薄膜的颜色是振动加强的光的颜色，但不会形成干涉条纹。
4、关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生的干涉现象，下列说法正确的是( )A.干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两个表面反射，形成的两列光波叠加的结果B.若出现明暗相间条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度是均匀的C.用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射的间距小D.薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的
答案：AC解析：在肥皂薄膜干涉中，薄膜前后两个表面反射的光正好是两个相干光，它们相互叠加形成干涉条纹，所以A正确。肥皂薄膜在重力作用下，上面薄、下面厚，厚度是变化的，厚度均匀的薄膜是不会出现干涉条纹的，所以B错误。波长越短的光波，对同一个装置，干涉条纹越窄，绿光的波长小于黄光的波长，所以绿光照射薄膜产生的于涉条纹的间距比黄光照射时的间距小，C正确。出现明、暗条纹的位置与薄膜厚度有关，对于某位置，若光线叠加后加强，则与此等厚度的位置反射光线叠加都加强，从而形成亮条纹，对暗条纹也是一样道理，竖直的肥皂薄膜，其厚度相等的位置在同一水平面上，因此干涉条纹基本上是水平的，所以D错误。