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第5章光的干涉衍射偏振本章优化总结对光的干涉、衍射的理解1.两者的产生条件不同：产生干涉的条件是两列光波频率相同，振动方向相同，相位差恒定；产生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小.2.图样特点不同：单色光双缝干涉产生的是等间距、明暗相间且亮度基本相同的条纹；单缝衍射产生的是中央最宽、最亮，其他窄且暗的明暗相间条纹，并且各相邻条纹间距不等.3.波长对条纹间距的影响：无论是双缝干涉还是单缝衍射，所形成的条纹间距和宽度都随波长增加而增大，对于双缝干涉，相邻明纹或暗纹间距为Δy＝ldλ.4.两者成因相同，都是波特有的现象，属于波的叠加.表面附有油膜的透明玻璃片，当有阳光照射时，可在表面和玻璃片的边缘分别看到彩色图样，则（）A.两者都是色散现象B.两者都是干涉现象C.前者是干涉现象，后者是色散现象D.前者是干涉现象，后者是衍射现象[解析]光线照射到透明玻璃片的表面时，光线在油膜的前后表面分别反射，形成薄膜干涉，可在照射面前边看到彩色的条纹；同时，部分光线进入玻璃在玻璃中反射，有部分光线从边缘出来，玻璃片的边缘相当于棱镜，发生色散，可从玻璃片的旁边看到彩色图样，选项C正确.[答案]C用双缝干涉测量光的波长1.光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹.如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹.2.若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹间的距离用Δy表示，则入射光的波长为λ＝dΔyl.实验中d是已知的，测出l、Δy即可测出光的波长λ.3.注意事项（1）调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；（2）放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上；（3）调节测量头时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数.两次读数之差就表示这两条条纹间的距离；（4）不要直接测Δy，要测几个条纹的间距，然后计算得Δy，这样可减小误差；（5）白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外侧.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示.（1）以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置B.干涉条纹与双缝垂直C.干涉条纹疏密程度与双缝间距有关D.干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是.（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图所示，该读数为mm.（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示.则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值.[解析]（1）为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行，由Δx＝ldλ可知，条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关，所以A、C、D选项正确.（2）固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为20.2，所以测量结果为0.5mm＋20.2×0.01mm＝0.702mm.（3）测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离.[答案]（1）ACD（2）0.702（3）大于双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1＝100mm，双缝与屏的距离L2＝700mm，双缝间距d＝0.25mm.用测量头来测量亮纹中心的距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数.（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1＝mm，对准第4条时读数x2＝mm.（2）写出计算波长λ的表达式，λ＝（用符号表示），λ＝m.解析：（1）读数x1＝2mm＋0.01×19.0mm＝2.190mm，x2＝7.5mm＋0.01×37.0mm＝7.870mm.（2）相邻两亮条纹中心间距Δx＝x2－x14－1＝x2－x13.由Δx＝Ldλ可得λ＝Δx·dL＝d（x2－x1）3L2＝2.5×10－4×（7.870×10－3－2.190×10－3）3×0.7m≈6.762×10－7m.答案：（1）2.1907.870（2）d（x2－x1）3L26.762×10－7