《光的干涉》学案1
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2 光的干涉
知识梳理
1.产生稳定干涉的条件：____________________________.
2.相干光源：让一束_____________的单色光（如红色激光束）投射到两条相距很近的平行狭缝S1和S2上，再由狭缝S1和S2组成了两个振动情况总是__________的光源，这样的波源被称为相干光源.
3.双缝干涉中，如果入射的是单色光，出现___________的干涉条纹，当屏上某点到双缝的路程差恰为__________时，在该处将出现亮条纹.当屏上某点到双缝的路程差恰为_________时，在该处将出现暗条纹.
4.条纹间距Δx与波长λ的关系：用不同波长的光做双缝干涉实验时，干涉条纹间的距离Δx不同，在双缝间距离d和双缝到光屏的距离l一定的情况下，波长越长，干涉条纹间的距离越__________；用白光做双缝干涉时，得到彩色干涉条纹，这表明组成白光的各单色光的波长，其中红光波长最______________，紫光波长最_________；Δx、d、l及λ间满足：Δx=______________.
疑难突破
推导相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离公式
剖析：设两条缝S1和S2距离为d，到光屏的距离为l，且ld，P是S1S2的中垂线与屏的交点，P到S1、S2的距离相等.如图13-2-1所示，从S1、S2射出的光波到达P点经过的路程相等，两列波的波峰（或波谷）同时到达P点，它们互相加强，在P点出现亮条纹，叫做中央亮纹.下面我们研究一下离P点距离为x的P1点的情况，P1到S1、S2的距离分别为r1、r2，因此从S1、S2发出的光波到达P1点的路程差为r2－r1.
图13-2-1
从图中可以看出：
r12=l2+(x- )2,r22=l2+(x+ )2
两式相减r22-r12=（r2-r1）（r2+r1）=2dx
由于l>>d，因此r2+r1≈2l.
由r2-r1= x=kλ（k=0，1，2，…）
可得：x= ·λ(k=0,1,2, …),该处出现明条纹.
当k=0时，即图中的P点，S1、S2到达P点的路程差为零，P一定是振动加强点，出现明纹，又叫中央亮纹.
当k=1时，为第一级明纹……由对称性可知在P点的下方也有和P点上方相对称的明纹.
同理，由r2-r1=（2k+1）（k=0，1，2，…）
可得x=（2k+1）· （k=0，1，2，…），该处出现暗条纹.
所以，相邻两条亮纹或暗纹的距离为Δx= λ.
典题精讲
【例1】在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差Δx=0.6 μm；若分别用频率为f1=5.0×1014 Hz和f2=7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是（)
A.用频率为f1的单色光照射时，出现明条纹
B.用频率为f2的单色光照射时，出现明条纹
