2021高考物理二轮复习第一篇专题十四：光的干涉学案14页

光 的 干 涉
(2019·全国卷Ⅱ)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常
发光;调整光路,
使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可________;
A.将单缝向双缝靠近　　　　　　　　　　　　B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为 d,屏与双缝间的距离为 l,测得第 1条暗条纹到第 n条暗条纹之间的距离
为Δx,则单色光的波长λ=________;
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为 0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为 1.20 m,第 1条暗条
纹到第 4条暗条纹之间的距离为 7.56 mm。则所测单色光的波长为________nm(结果保留 3位
有效数字)。
(1)审题破题眼:
(2)命题陷阱点
陷阱 1:对目镜中条纹个数增加的原因分析不清
首先要把握目镜视野宽度一定这个基本条件,在这个基础上再分析增加条纹个数的方法
陷阱 2:计算波长时忽略了题中给定的不是相邻条纹的间距
公式Δx= λ中Δx的意义是相邻条纹间距。
陷阱 3:对有效数字和单位换算理解不到位

有效数字是从左边第一个不是 0的数开始算的,要跟小数点后几位区分开;1 nm=10-9 m。
光的干涉与衍射的比较
内容 干涉 衍射
现象
在光重叠区域出现加强或减弱的
现象
光绕过障碍物偏离直线传播的现象
产生条件
两束光频率相同、相位差恒定、振
动方向相同
障碍物或孔的尺寸与波长差不多或比波长
小得多
典型实验 杨氏双缝干涉实验
单缝衍射(圆孔衍射、不透明小圆盘衍射、
泊松亮斑)
图样特点
中央亮纹,两边等间距分布的明暗
相间条纹,各条纹亮度基本相同
中央最宽最亮,两边不等间距分布的明暗
相间条纹。中央条纹最亮、两边变暗
应用 检查平面,增透膜 测定波长(光栅)
共同点
都是波特有的现象,都是波叠加的结果;干涉中有衍射,衍射中有干涉;都有明
暗相间的条纹
稳定干涉条件与特点
(1)两列光波发生稳定干涉现象时,光的频率相等,相位差恒定,干涉条纹间距Δx= λ。
(2)干涉图样中,实线和实线的交点、虚线和虚线的交点及其连线处为振动加强点;实线和虚线
的交点及其连线处为振动减弱点,振动加强点有时位移也为零,只是振幅为两列波的振幅之和,
显得振动剧烈。
1.(干涉条纹)(多选)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 (　　)

A.干涉现象是由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.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的
E.若使用半径小一些的凸薄透镜,则干涉条纹的间距要变大
2.(利用干涉测量波长)(1)细丝和单缝有相似的衍射图样。在相同条件下,小明用激光束分别
垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ,在光屏上形成的衍射图样如图 1中 a和 b所示。已
知细丝Ⅰ的直径为 0.605 mm,现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径,如图 2所示,细丝Ⅱ的直径为
____________mm。图 1中的__________(选填“a”或“b”)是细丝Ⅱ的衍射图样。
(2)小明同学在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,尝试用单缝和平面镜做类似实验。单
缝和平面镜的放置如图 3 所示,白炽灯发出的光经过滤光片成为波长为 λ 的单色光照射单缝,
能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹。小明测得单缝与镜面延长线的距离为 h,与光屏的距
离为 D,则条纹间距Δx=__________。随后小明撤去平面镜,在单缝下方 A处放置同样的另一
单缝,形成双缝结构,则在光屏上__________(选填“能”或“不能”)观察到干涉条纹。
1.(多选)下列说法中正确的是 (　　)
A.只有在发生共振的时候,受迫振动的频率才等于驱动力的频率
B.机械波的频率由波源决定,与介质无关

C.声波能发生多普勒效应,其他类型的波也可以
D.只要有机械振动的振源,就一定有机械波
E.产生稳定干涉的条件是两列波的频率相同
2.(多选)S1为振源,由平衡位...