考点三 光的干涉和衍射的比较
1.衍射与干涉的比较 两种现象 单缝衍射 比较项目 条纹宽度 不同点 条纹间距 亮度情况 相同点 衍射都有明暗相间的条纹 特别提醒 1.白光发生光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹,但光学本质不同. 2.区分干涉和衍射,关键是理解其本质,实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分. 2.干涉与衍射的本质
光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果,从本质上讲,衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理.在衍射现象中,可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹.
例3(多选)如图9所示,甲、乙为单色光通过窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样.下列选项中说法正确的是( )
条纹宽度不等,最宽 各相邻条纹间距不等 条纹宽度相等 各相邻条纹等间距 双缝干涉 条纹最亮,两边变暗 条纹清晰,亮度基本相等 干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、
图9
A.甲为单缝衍射的图样 B.乙为双缝干涉的图样 C.甲为双缝干涉的图样 D.乙为单缝衍射的图样 课堂训练
1.让太阳光垂直照射一块遮光板,板上有一个可以自由收缩的三角形孔,当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时,在孔后的屏上将先后出现( ) A.由大变小的三角形光斑,直至光斑消失
B.由大变小的三角形光斑、明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失 C.由大变小的三角形光斑,明暗相间的条纹,直至黑白色条纹消失
D.由大变小的三角形光斑,小圆形光斑,明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失
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2.(多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,如图10所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化,下列叙述中正确的是( )
图10
A.这里应用的是光的衍射现象 B.这里应用的是光的干涉现象
C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗 D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细
3.在杨氏双缝干涉实验中,如果( )
A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹 B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹
C.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹 D.用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹
4.下列哪些属于光的干涉现象( ) A.雨后美丽的彩虹
B.对着日光灯,从两铅笔的缝中看到的彩色条纹 C.阳光下肥皂泡上的彩色条纹 D.光通过三棱镜产生的彩色条纹
5. 如图11所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以( )
图11
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A.增大S1与S2的间距 B.减小双缝屏到光屏的距离 C.将绿光换为红光 D.将绿光换为紫光
6.(多选)利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度,如图12(a)所示,现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图(b)所示的干涉条纹,条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处,下列判断中正确的是( )
图12
A.N的上表面A处向上凸起 B.N的上表面B处向上凸起
C.条纹的c、d点对应处的薄膜厚度相同 D.条纹的d、e点对应处的薄膜厚度相同
7.(多选)下列说法中正确的是( ) A.光的偏振现象说明光是纵波 B.全息照相利用了激光相干性好的特性 C.光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
D.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变大
8.(多)如图13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( )
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图13
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
9.为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失,可在透镜表面涂一层增透膜,一般用折射率为1.38的氟化镁.为了使波长为5.52×107 m的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相
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消,求所涂的这种增透膜的厚度. 答案 1×107 m
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