新12j09图集:初二物理

高中物理——（一）光的本性、（二）双缝干涉、（三）薄膜干涉
[知识要点]
一、人类对光的本性的认识过程
学说名称 提出代表者 内容 实验基础 能解释的现象 困难
微粒说 牛顿 光是沿直线传播的粒子流 光的直线传播 光的直进光的反射 无法解释同时发射反射和折射
波动说 惠更斯 光是某种振动，以波的形式从光源向周围传播 光的干涉和衍射 光的反射、折射、干涉和衍射 难以解释光的直进，真空中光的传播介质
光的电磁说 麦克斯韦 光是一种电磁波 赫兹的电磁波实验 许多光的现象 无法解释光电效应
光子说 爱因斯坦 光是一种能量子 光电效应 各种光学现象
二、光的双缝干涉现象
1．光的干涉：频率相同的两列波在空中相遇时发射叠加，在某些区域光总是互相加强，在另一些区域光总是互相抵消或削弱，而出现明暗相间的条纹或者时彩色条纹的现象叫光的干涉现象。
2．产生稳定的干涉现象的条件：两列光的频率相同且振动情况相同。
3．双缝干涉中出现的明条纹和暗条纹的条件：设光波波长为 ，屏上某点P到两缝的路程差为 ，则 = r（n= ），两列光波传到P时互相加强，出现亮条纹。 （n= ），两列波传到P点时互相削弱，出现暗条纹。
4．光的波长、波速和频率的关系： ；光的颜色由光的频率决定，不同色光的频率是不同的，红光的频率最低，紫光的频率最高。
三、光的薄膜干涉现象
1．干涉现象：用单色光照射时在薄膜上形成明暗相间的条纹，用白光照射时形成彩色条纹。
2．产生的原因：在薄膜的某一厚度处，两列波反射回来恰好是波峰和波峰的叠加，波谷和波谷叠加，使光波的振动加强，出现亮条纹。而在另一厚度处，两列波的波峰和波谷叠加，使光波的振动互相抵消，出现暗条纹。由于在不同的厚度处产生不同的条纹，所示光照射薄膜时，产生明暗相间的条纹。
[能力要求]
1、知道人类对光的本质的认识过程
（1）知道17世纪光的微粒说的主要代表人，知道微粒说可以解释的现象以及它遇到的困难。
（2）知道17世纪光的波动说的主要代表人和他的观点，知道它可以解释的现象及问题。
（3）知道19世纪初光的波动说成功的实验依据和理论成就。
（4）知道19世纪末光的波动说遇到的困难及现在对光的本性的认识。
（5）了解科学发展的曲折、辩证过程。
2、了解光的干涉现象及其应用
（1）知道光的双缝干涉和薄膜干涉现象。
（2）知道光的干涉现象证明光是一种波
（3）理解光的双缝干涉现象是如何产生的，知道出现明暗条纹的条件，会简单计算何处出现明条纹，何处出现暗条纹。
（4）知道其它条件相同时，不同波长的光产生的双缝干涉条纹与波长成正比。
（5）知道薄膜干涉是如何产生的。
（6）知道光的干涉现象在技术中的应用实例。
*（7）了解双缝干涉条纹间距公式 及其简单应用。

[例题]
1、在真空中波长为6000 的是黄光，波长为4000 的是紫光，现有一束频率为5×1014H2的单色光它在折射率n=1.5的无色透明玻璃中的波长是多少？它在玻璃中呈什么颜色？
分析：先根据 求出该色光在真空中的波长λo，然后由 ，求出在玻璃中的波长λ
解：该色光在真空中的波长
，是黄光
由 可得在玻璃中的波长为 =4000
该色光在真空中为黄光，进入玻璃后频率不变，因而仍为黄光。
注意：光的颜色完全由光的频率决定，而光在不同介质中传播时频率是不变的。

2、双缝干涉实验中用波长为5.0×10-7m的单色光照射单缝S，在屏中央O处观察到亮条纹，P处观察到O点上方的
第二条暗条纹，若改用7.5×10-7m的单色光
做实验，可观察到
（A）O为亮条纹，P为暗条纹
（B）O、P都是亮条纹
（C）O、P都是暗条纹
（D）O为暗条纹，P为亮条纹
解：双缝S1、S2到屏中央O的距离相等，无论光的波长是多少，由双缝发出的两列光波到O点的路程差都为零。O为亮条纹，由题意可知，两列光波到P点的路程差

=
即对波长为 的单色光来说，两列光波到P点的路程差刚好为一个波长，满足产生明条纹条件，所以选项B正确。

3、在双缝干涉实验中，已知屏上一点P到双缝的路程差是 。若P点是亮纹，且在中央亮纹和P点之间的亮纹不超过两条，光的波长可能是多少米？若P点是暗纹，且从中央亮纹到P点之间还有一条亮纹，光的波长又可能是多少米？
分析：在双缝干涉实验中，当双缝到屏上任一点的路程差等于波长的整数倍时，出现亮条纹，路程差等于半波长的奇数倍时出现暗条纹，即

nλ 明条纹 n=0,±1,±2,±3 …
暗条纹 n=0,±1,±2,±3 …
由题意可知，当P点为亮纹且中央亮纹和P点之间的亮纹不超过两条时，路程差可能是λ，2λ，或3λ；当P点为暗纹，且从中央亮纹都P点之间还有一条亮纹时，P点是第二条暗纹，路程差为 。把以上分析结果代入明暗条纹条件，就可以求出波长。
解：（1）当P为明条纹时，双缝到P点的路程差满足条件 S2P-S1P= nλ
由于O、P之间亮条纹数不超过两条，n的取值范围是n=1、2、3
当n=1时
S2P-S1P= λ1=
当n=2时
S2P-S1P= 2λ2=
λ2=
当n=3时
S2P-S1P= =

其中 已超出可见光范围，所以光的波长是 。
（2）当P为暗条纹时

*4、在杨氏干涉实验中，若已知两狭缝间距为1mm，双缝到屏的距离为20cm，屏上得到的干涉图样如图，请根据图中的测量数据。求出该单色光的波长和频率。
分析：据图中的测量结果，可求出相
邻亮纹间距 由 ，即可求出λ及v。

∴
=5000
则

[练习]
1、关于光的干涉，下列说法中正确的是
A、两列不同颜色的光不可能发生干涉
B、两列强度不同的光不可能发生干涉
C、两列强度不同的光可能发生干涉
D、两列颜色相同的光不可能发生干涉
2、如图，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗纹，已知光速为C，则P点到双缝的距离之差 应为：
A、 B、
C、 D、
3、在双缝干涉实验中，以下四个结论哪个正确
A、把入射光由黄光换成紫光，相邻两明条纹间距离变宽
B、使两缝间距离变小，则相邻两明条纹间的距离变窄
C、若把双缝中的一缝遮住，屏幕上出现一条亮线
D、使屏远离双缝，干涉条纹间距离变宽
4、用白光做双缝干涉实验时，观察到的干涉图样中央为白色明纹，两侧出现彩色的条纹。这是因为：
A、各种色光的波长不同 B、各种色光的传播速度不同
C、各种色光的色散不同 D、各种色光的温度不同
5、为了减少光在透镜表面的损失，可在透镜表面涂上一层增透膜，一般用折射率为1.38的氟化镁，为了使波长为0.552×10-6米的绿光在垂直表面入射时不发生反射，所涂膜的厚度应是：
A、1.0×10-7米 B、1.38×10-7米
C、2.76×10-7米 D、2.0×10-7米
6、在双缝干涉实验中，要增大相邻两条明纹的间距，需要：
A、增大入射光的频率 B、增大入射光的强度
C、减小入射光的频率 D、减小入射光的强度
7、在双缝干涉实验中，当使用6×10-7m的橙光做实验时，光屏中心O点及其上方的P点形成两条相邻的亮纹。若换用4×10-7m的紫光重复上述实验，则
（A）O和P都是亮纹 （B）O是亮纹，P是暗纹
（C）O是暗纹，P是亮纹 （D）O和P都是暗纹
8、在双缝干涉实验中，当用波长为λ1的单色光照射时，观察到屏上P点处恰为从光屏中心O点数起第三条亮纹，当换用波长为 的单色光做实验时，从O点数起第三条亮纹的位置
（A）在P点下方 （B）仍在P点
（C）在P点上方 （D）条件不足，无法确定
9、取两块平行玻璃板，合在一起用于捏紧，会在玻璃板上看到彩色条纹，这个干涉现象来自：
（A）上、下两块玻璃板上、下表面反射的光
（B）第一块玻璃板上、下表面反射的光
（C）上、下玻璃板向空气膜上、下表面反射的光
（D）第二块玻璃上、下表面反射的光
10．在真空中，波长为0.75 的红光，其频率是多大？该红光在折射率为1.5的玻璃中的波长和频率各是多大？
答案：
1、A、C 2、D 3、D 4、A
5、A 6、C 7、B 8、C 9、C 10、0.500 、4.0×1014Hz。

课本是最重要的。把课本看懂就行了

书上都有．