高中物理双缝干涉的核心问题专题辅导.doc

问题一  什么条件下出现亮条纹，什么条件下出现暗条纹？

这个问题是关于光的干涉现象的理解问题，掌握了光的干涉的原理，就会进一步加深对光的干涉的认识，这是光的波动性部分的难点. 

如图1所示，由S1、S2发出的两列相干光，在空间进行叠加，在其传播方向上放一光屏.

对屏上一点P，当，即屏上一点到两狭缝的路程差等于波长的整数倍时，S1、S2发出的光波到达P点时振动情况完全一致，振动得到加强，因此出现亮条纹. 

对屏上一点P＇，当，即屏上一点到两狭缝的路程差等于半波长的奇数倍时，S1、S2发出的光波到达P＇点时振动情况完全相反，即S1、

S2发出的光波到达P＇点时相互削弱，而出现暗条纹.

例1：图2所示的是双缝干涉实验装置，使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S，在光屏P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心（即P1到S1、S2的路程差为一个波长）. 现换用波长为400nm的紫光源照射单缝，则    （  ）

A. P和P1仍为亮点                B. P为亮点，P1为暗点

C. P为暗点，P1为亮点               D. P、P1均为暗点

【解析】从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光. 由题意，屏P点到S1、S2距离相等，即由S1、S2分别射出的光到P点的路程差为零，因此P点是亮纹中心. 因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P点都是亮纹的中心. 

而P1点到S1、S2的路程差刚好是橙光的一个波长，即=600nm. 

当换用波长为400nm的紫光时

所以，P1点成为暗条纹.

答案应选B.

点评：该题考查了在双缝干涉实验中，屏上出现亮条纹和暗条纹的条件，同时，还考查了不同色光由于波长不同，在屏上形成亮条纹（或暗条纹）的位置不同. 

问题二：屏上相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离跟什么因素有关？

1. 干涉现象中相邻亮条纹（或暗条纹）之间是等间距的，就是说干涉条纹是等宽的. 

2. 条纹的宽度（即相邻明、暗条纹间距）与两缝间距离d、狭缝到屏的距离l以及光波的波长λ有关，且两缝间距越小，屏到缝之间距离越大，光波波长越大，条纹宽度越大. 

3. 在双缝到光屏的距离l和双缝间距d都不变的情况下，干涉条纹间距△x与波长λ成正比. 用不同色光做实验时，可以看到△x的宽度不同，且红光的最宽，紫光的最窄. 这表明不同色光的波长不同，红光的波长最长，紫光的波长最短. 用白光做实验光源时，由于各色光波长不同，△x也不同，因此，在出现白色亮纹，两边出现彩色条纹.

例2：用单色光做双缝干涉实验时，测得双缝间距离为0.4mm，双缝到屏的距离为1m，干涉条纹的间距为1.5mm，求所用光波的波长. 

【解析】由直接可求得

点评：本题给我们一个求光波波长的方法：要求某一单色光的波长，可用此单色光作光源来做光的双缝干涉实验. 测出n条亮纹（或暗纹）间的距离a，算出相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离（主要是为了减小误差），再测出d和l的值，就可根据求出光波的波长.