第5章第1节　光的干涉—2020-2021学年同步新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册讲义

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第1节　光的干涉

学习目标：1.[物理观念]认识光的干涉现象，知道光的干涉产生的条件．

2.[科学思维]认识单色光和白光干涉条纹的特征．　3.[科学态度与责任]了解薄

膜干涉的现象、原理和应用．

一、光的干涉及其产生条件

1．干涉现象

两束光相遇时，如果满足一定的条件，就会产生干涉现象，在屏上出现明

暗相间的干涉条纹．

2．相干条件

要使两列光波相遇时产生干涉现象，两列光波必须具有相同的频率和振动

方向，还要满足相位差恒定．

3．结论

干涉是波特有的一种现象，光具有波的特性．

二、光的双缝干涉公式

1．亮条纹的条件

如果两列光波到达某点时，路程差 Δr为波长的整数倍，即满足 Δr＝±nλ(n

＝0,1,2,3，…)时，这两列光波互相加强，在那里就出现亮条纹．

2．暗条纹的条件

光波到达某点时，路程差 Δr为半个波长的奇数倍，即满足 Δr＝±(2n＋1)(n

＝0,1,2,3，…)时，就出现暗条纹．

3．相邻条纹间距公式

在双缝干涉实验中，相邻两条亮条纹或暗条纹中心间距 Δy＝λ.式中，λ为光

波的波长，d为双缝间距离，l为双缝到光屏的距离．

三、薄膜干涉及其应用

1．薄膜干涉

由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象．

2．薄膜干涉现象的实用举例

(1)劈尖干涉是一种劈形空气薄膜干涉，可用于平面平整程度检查；

(2)在照相机、望远镜等高质量的光学仪器中，在其镜头的表面镀上透明的

增透膜，用来增加透射光的能量．

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)如果两列光波到达某点时，路程差为波长的整数倍，这两列波互相加强，

在那里就出现亮条纹． (√)

(2)在干涉条纹中，相邻两条亮纹或暗纹之间的距离是相等的． (√)

(3)薄膜干涉是通过两个表面折射的光线产生的． (×)

(4)增透膜的厚度应等于光在空气中的波长的二分之一． (×)

2．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉

图样，这是因为(　　)

A．手电筒射出的光不是单色光

B．干涉图样太细小看不清楚

C．周围环境的光太强

D．这两束光为非相干光源

D　[本题虽然强调两只相同的手电筒，但它们发出的光仍然频率不同．不

满足干涉产生的条件，看不到干涉图样，所以选项 D正确，A、B、C都是错误

的．]

3．(多选)杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波

波长)(　　)

A．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹

B．在距双缝的路程差为 nλ 的点形成亮条纹

C．在距双缝的路程差为 n的点形成亮条纹

D．在距双缝的路程差为 λ的点形成暗条纹

BD　[在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差 Δx为波长的整数倍时，

即Δx＝kλ，k＝0,1,2,3，…这些点为加强点，该处出现亮条纹；当某处距双缝距

离之差 Δx为半波长的奇数倍时，即 Δx＝(2k＋1)，k＝0,1,2,3…这些点为减弱点，

该处出现暗条纹；故选项 B、D正确，A、C错误．]

杨氏双缝干涉

如图所示是杨氏双缝干涉实验的示意图，请问在该实验中单缝屏和双缝屏

分别所起的作用是什么？

提示：单缝屏是为了获得具有唯一频率和振动情况的线光源；双缝屏是为

了获得两束频率相同、振动情况完全一致的相干光．

1．双缝干涉的示意图

2．屏上某处出现亮、暗条纹的条件：频率相同的两列波在同一点引起的振

动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致，即振动方向总

是相同；暗条纹处振动步调总是相反．具体产生亮、暗条纹的条件为

(1)亮条纹产生的条件：屏上某点 P到两条缝 S1和S2的路程差正好是波长的

整数倍或半波长的偶数倍．即：

|PS1－PS2|＝kλ＝2k·(k＝0,1,2,3，…)

k＝0时，PS1＝PS2，此时 P点位于屏上的 O处，为亮条纹，此处的条纹叫

中央亮条纹或零级亮条纹．k为亮条纹的级次．

(2)暗条纹产生的条件：屏上某点 P到两条缝 S1和S2的路程差正好是半波长

的奇数倍．即：

|PS1－PS2|＝(2k－1)·(k＝0,1,2,3，…)

k为暗条纹的级次，从第 1级暗条纹开始向两侧展开．

3．干涉图样的特点

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