4.4 實驗：用雙縫干涉測量光的波長-2023-2024學(xué)年高二物理同步學(xué)與練（人教版2019）（含答案）

4.4實驗：用雙縫干涉測量光的波長-2023-2024學(xué)年高二物理同步學(xué)與練（人教版2019）（含答案）第4課用雙縫干涉測量光的波長學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標課程標準學(xué)習(xí)目標會用雙縫干涉實驗測量光的波長。1．掌握實驗原理、步驟。2．會進行數(shù)據(jù)處理、誤差分析。3．能適當創(chuàng)新。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（一）課前閱讀：雙縫干涉條件、相鄰紋間距表達式、薄膜干涉（二）基礎(chǔ)梳理一、原理、步驟1.實驗原理單色光通過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮(暗)條紋間距Δx與雙縫間距d、雙縫到屏的距離l、單色光波長λ之間滿足.2.實驗過程(1)觀察雙縫干涉圖樣①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示.②接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光.③調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿到達光屏.④安裝單縫和雙縫，盡量使縫的位于遮光筒的軸線上，使單縫與雙縫，二者間距約為5～10cm.⑤在單縫和光源間放上，觀察單色光的干涉條紋.(2)測定單色光的波長①安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.②使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的，記下此時手輪上的讀數(shù)，將該條紋記為第1條亮條紋；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的，記下此時手輪上的讀數(shù)，將該條紋記為第n條亮條紋.③用刻度尺測量雙縫與光屏間距離l(d是已知的).④改變雙縫間的距離d，雙縫到屏的距離l，重復(fù)測量.【概念銜接】疊加、干涉、雙縫干涉【拓展補充】共軸、平行【即學(xué)即練】1.在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實驗中：(1)將激光束照在如圖乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖甲中的________。(2)換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將________；保持雙縫間隙不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將________(以上均選填“變寬”“變窄”或“不變”)。2.在“觀察光的干涉現(xiàn)象”的實驗中，將兩片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上劃出不同間隙的雙縫；按如圖所示的方法，讓激光束通過自制的雙縫，觀察在光屏上出現(xiàn)的現(xiàn)象。(1)保持縫到光屏的距離不變，換用不同間隙的雙縫，雙縫的間隙越小，屏上明暗相間的條紋間距________(填“越大”或“越小”)。(2)保持雙縫的間隙不變，光屏到雙縫的距離越大，屏上明暗相間的條紋間距________(填“越大”或“越小”)。(3)在雙縫間的距離和雙縫與屏的距離都不變的條件下，用不同顏色的光做實驗，發(fā)現(xiàn)用藍色光做實驗在屏上明暗相間的條紋間距比用紅色光做實驗時________(填“大”或“小”)。(4)在該實驗中，若所用激光的波長為5.300×10－7m，屏上P點距雙縫S1和S2的路程差為1.855×10－6m，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是________(填“亮條紋”或“暗條紋”)?！疚Ⅻc撥】亮暗紋看波程差與波長的關(guān)系二、數(shù)據(jù)處理1.條紋間距Δx＝eq\f(an－a1,n－1).2.波長λ＝.3.計算多組數(shù)據(jù)，求λ的平均值.【概念銜接】游標卡尺、螺旋測微器【拓展補充】測量頭【即學(xué)即練】某同學(xué)利用圖所示裝置測量某種單色光的波長.實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋.回答下列問題：(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可________；A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長λ＝________；(3)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm，則所測單色光的波長為________nm(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).【微點撥】注意相鄰紋間距的測量三、誤差分析注意事項(1)安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的上，并使單縫、雙縫且間距適當.(2)光源燈絲最好為燈絲，并與單縫且靠近.(3)調(diào)節(jié)的基本依據(jù)：照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測量頭與遮光筒所致；干涉條紋不清晰，一般原因是單縫與雙縫所致.【概念銜接】偶然誤差、系統(tǒng)誤差、絕對誤差、相對誤差【即學(xué)即練】用雙縫干涉測量光的波長實驗裝置如圖甲所示。將雙縫干涉實驗儀器按要求安裝在光具座上，光源發(fā)的光經(jīng)濾光片(裝在單縫前)成為單色光，把單縫照亮。單縫相當于一個線光源，它又把雙縫照亮，已知雙縫間的距離為0.3mm。透鏡的作用是使射向單縫的光更集中。遮光筒的一端裝有毛玻璃屏，通過目鏡，我們可以在屏上觀察到干涉條紋。(1)實驗時，需要通過光具座上的刻度尺測量的物理量是______與________之間的距離；(2)某次實驗中將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，并將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示；然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖丙所示。圖乙的示數(shù)為________mm，圖丙的示數(shù)為________mm；(3)若在(1)中測得的數(shù)據(jù)是1.2m，則本次實驗測得的這種光的波長是________m(保留2位有效數(shù)字)；(4)若實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，可采取的改善辦法有__________________________(至少寫一條)。（三）預(yù)習(xí)作業(yè)1．(多選)圖中給出了“用雙縫干涉測量光的波長”實驗示意圖，雙縫S1和S2間距為0.80mm，雙縫到屏的距離為0.80m.波長為500nm的單色平行光垂直入射到雙縫S1和S2上，在屏上形成干涉條紋.中心軸線OO′上方第1條亮紋中心位置在P1處，第3條亮紋中心位置在P2處.現(xiàn)有1號、2號蟲子分別從S1、S2出發(fā)以相同速度沿垂直屏方向飛行，1號蟲子到達屏后，沿屏直線爬行到P1,2號蟲子到達屏后，沿屏直線爬行到P2.假定兩只蟲子爬行速率均為10－3m/s.正確的是()A.1號蟲子運動路程比2號短B.兩只蟲子運動的時間差為0.2sC.兩只蟲子運動的時間差為1.0sD.已知條件不夠，兩只蟲子運動時間差無法計算2．在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，請按照題目要求回答下列問題：(1)圖中甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是________(填“甲”或“乙”).(2)將下表中的光學(xué)元件放在圖所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測量光的波長的實驗裝置，并用此裝置測量紅光的波長.元件代號ABCDE元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，從左至右，表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為________.(填寫元件代號)(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距離l＝0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖(a)所示，分劃板中心刻線在圖中A位置時游標卡尺如圖(b)所示，則其示數(shù)為________mm；在B位置時游標卡尺如圖(c)所示.由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為________m(保留2位有效數(shù)字).003探究提升環(huán)節(jié)一原理、步驟思考：圖所示是“用雙縫干涉測量光的波長”實驗的裝置。實驗中：(1)觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是________(單選)。A．旋轉(zhuǎn)測量頭B．增大單縫與雙縫間的距離C．調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行(2)要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是________(單選)。A．減小單縫與光源間的距離B．減小單縫與雙縫間的距離C．增大透鏡與單縫間的距離D．增大雙縫與測量頭間的距離環(huán)節(jié)二數(shù)據(jù)處理問題探究1：如圖所示為雙縫干涉實驗的裝置示意圖，現(xiàn)要利用這套裝置來測量某種單色光的波長.(1)裝置示意圖中有三個電學(xué)元件的名稱空缺，關(guān)于它們的說法正確的是________.A.①是雙縫，③是濾光片B.②是雙縫，③是單縫C.②是單縫，③是雙縫(2)用20分度的游標卡尺測量雙縫間距如圖甲所示，雙縫間距d＝________mm.(3)圖乙為實驗得到的干涉條紋，用測量頭測出了第1條和第6條亮條紋中心間的距離為Δx，已知雙縫到光屏的距離為l，則所測單色光波長的計算式為λ＝______(用題中所給的字母表示).環(huán)節(jié)三誤差分析問題探究2：在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，實驗裝置如圖所示.(1)某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，對實驗裝置進行調(diào)節(jié)并觀察了實驗現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點：A.燈絲與單縫和雙縫必須平行放置B.干涉條紋與雙縫垂直C.干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)D.干涉條紋的間距與光的波長有關(guān)以上幾點中，你認為正確的是________.(2)當測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條紋的中心時，手輪上的示數(shù)如圖甲所示，該讀數(shù)為______mm.(3)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖乙所示.則在這種情況下來測量干涉條紋的間距Δx時，測量值_______(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值.環(huán)節(jié)四創(chuàng)新實驗問題探究3：在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，請按照題目要求回答下列問題：(1)圖中甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是________(填“甲”或“乙”).(2)將下表中的光學(xué)元件放在下圖所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測量光的波長的實驗裝置，并用此裝置測量紅光的波長.元件代號ABCDE元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，從左至右，表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為________.(填寫元件代號)(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距離l＝0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖(a)所示，分劃板中心刻線在圖中A位置時游標卡尺如圖(b)所示，則其示數(shù)為________mm；在B位置時游標卡尺如圖(c)所示.由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為________m(保留2位有效數(shù)字).004體系構(gòu)建原理（雙縫干涉Δx＝eq\f(l,d)λ）---步驟（測量頭）---數(shù)據(jù)處理（統(tǒng)一單位）---誤差分析---創(chuàng)新005記憶清單一、原理、步驟★學(xué)習(xí)聚焦：共軸、平行、測量頭二、數(shù)據(jù)處理★學(xué)習(xí)聚焦：不要直接測Δx，要測多條亮條紋的間距再計算得到Δx，這樣可以減小誤差。三、誤差分析★學(xué)習(xí)聚焦：注意事項(1)調(diào)節(jié)雙縫干涉儀時，要注意調(diào)整光源的高度，使它發(fā)出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮。(2)放置單縫和雙縫時，縫要相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上。(3)調(diào)節(jié)測量頭時，應(yīng)使分劃板中心刻線和亮條紋的中心對齊，記下此時手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線和另一亮條紋的中心對齊，記下此時手輪上的讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差就表示這兩條亮條紋間的距離。(4)不要直接測Δx，要測多條亮條紋的間距再計算得到Δx，這樣可以減小誤差。(5)白光的干涉觀察到的是彩色條紋，其中白色在中央，紅色在最外層。00601強化訓(xùn)練1、在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖甲所示，并選用縫間距d＝0.2mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離l＝700mm。然后，接通電源使光源正常工作。(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50個分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第一次映入眼簾的干涉條紋如圖乙(a)所示，圖乙(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時圖乙(b)中游標尺上的讀數(shù)x1＝1.16mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙(a)所示，此時圖丙(b)中游標尺上的讀數(shù)x2＝________mm。(2)利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx＝______mm；這種色光的波長λ＝______nm。2、現(xiàn)有：A毛玻璃屏、B雙縫、C白光光源、D單縫、E透紅光的濾光片等光學(xué)元件。要把它們放在如圖甲所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。(1)將白光光源C放在光具座的最左端，依次放置其它光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序為C、________、________、________、A。(2)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋的中心對齊，將該亮條紋定為第一條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，記為x1。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第六條亮條紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖丙所示，記為x2。則x2＝________mm。(3)已知雙縫間距d為2.0×10－4m，測得雙縫到屏的距離L為0.700m，由計算式λ＝__________，求得所測紅光波長為________nm。(公式要求按題目所給具體符號填寫，計算結(jié)果保留整數(shù)，1nm＝10－9m)3、關(guān)于雙縫干涉實驗，下列說法正確的是（）A.用復(fù)色光投射就看不到條紋B.明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋D.藍光干涉條紋的間距比紅光的大4、（多選）某同學(xué)采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫，的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實驗中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）

A.圖乙是光雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C.照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D.照射兩條狹縫時，若光從狹縫、到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點處一定是暗條紋5、用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置如圖甲所示，已知單縫與雙縫的距離L1＝60mm，雙縫與光屏的距離L2＝700mm，單縫寬d1＝0.10mm，雙縫間距d2＝0.25mm。(1)分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮條紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖乙所示，則對準第1條時讀數(shù)x1＝______mm，對準第4條時讀數(shù)x2＝________mm，相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝________mm。(2)本實驗中計算波長的公式λ＝______，求得的波長是________nm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。6、小沈同學(xué)進行“用雙縫干涉測量波長”的實驗，(1)其中部分器材如下：A．白熾燈B．凸透鏡C．單縫片D．濾光片E．測量頭F．雙縫片將以上器材安裝在光具座遮光筒上時，自光源起合理的順序是(填字母)：A、B、________、________、F、E。(2)某次觀察時，透過測量頭觀察到了綠光的干涉條紋，但條紋的亮度很低，為了便于測量，下列方法能夠使條紋亮度增加的是________。A．增加光源的功率B．將毛玻璃換成透明玻璃C．換一個面積更大的凸透鏡D．調(diào)節(jié)測量頭的位置(3)下列圖示中條紋間距表示正確的是________。(4)如圖所示的是小沈同學(xué)參考課本上“用光傳感器做雙縫干涉的實驗”進行實驗，圖甲、乙分別對應(yīng)的是第一、二次實驗得到的干涉圖線。比較甲、乙兩圖線可判斷，第一次實驗中的________。A．單縫與雙縫的縫距一定較大B．光強度較小C．光源離雙縫的距離較大D．雙縫離光傳感器的距離可能較小7、在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，請按照題目要求回答下列問題。(1)圖中甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是________。(2)將下表中的光學(xué)元件放在圖丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置，并用此裝置測量紅光的波長。元件代號ABCDE元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為________。(填寫元件代號)(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距離L＝0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖(a)所示，分劃板在圖中A位置時游標卡尺如圖(b)所示，則其示數(shù)為________mm；在B位置時游標卡尺如圖(c)所示。由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為________m。8、洛埃德在1834年提出了一種更簡單的觀察干涉的裝置。如圖所示，從單縫S發(fā)出的光，一部分入射到平面鏡后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上兩光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋。單縫S通過平面鏡成的像是S′。(1)通過如圖所示的裝置在屏上可以觀察到明暗相間的干涉條紋，這和雙縫干涉實驗得到的干涉條紋一致。如果S被視為其中的一個縫，____________相當于另一個“縫”；(2)實驗表明，光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)在界面發(fā)生反射時，在入射角接近90°時，反射光與入射光相比，相位有π的變化，即半波損失。如果把光屏移動到和平面鏡接觸，接觸點P處是__________(填寫“亮條紋”或“暗條紋”)；(3)實驗中已知單縫S到平面鏡的垂直距離h＝0.15mm，單縫到光屏的距離D＝1.2m，觀測到第3個亮條紋到第12個亮條紋的中心間距為22.78mm，則該單色光的波長λ＝________m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。9、(1)干涉條紋除了可以通過雙縫干涉觀察到外，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上(圖甲)，讓單色光從上方射入(示意圖如圖乙，其中R為凸透鏡的半徑)，從上往下看凸透鏡，也可以觀察到由干涉造成圖丙所示的環(huán)狀條紋，這些條紋叫作牛頓環(huán)。如果改用波長更長的單色光照射，觀察到的圓環(huán)半徑將________(選填“變大”“變小”或“不變”)；如果換一個半徑更大的凸透鏡，觀察到的圓環(huán)半徑將________(選填“變大”“變小”或“不變”)。(2)采用波長為690nm的紅色激光作為單色入射光，牛頓環(huán)的兩條相鄰亮條紋位置所對應(yīng)的空氣膜的厚度差約為________。A．345nm B．690nmC．幾微米 D．幾毫米

第4課用雙縫干涉測量光的波長學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標課程標準學(xué)習(xí)目標會用雙縫干涉實驗測量光的波長。1．掌握實驗原理、步驟。2．會進行數(shù)據(jù)處理、誤差分析。3．能適當創(chuàng)新。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（一）課前閱讀：雙縫干涉條件、相鄰紋間距表達式、薄膜干涉（二）基礎(chǔ)梳理一、原理、步驟1.實驗原理單色光通過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮(暗)條紋間距Δx與雙縫間距d、雙縫到屏的距離l、單色光波長λ之間滿足.2.實驗過程(1)觀察雙縫干涉圖樣①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示.②接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光.③調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿到達光屏.④安裝單縫和雙縫，盡量使縫的位于遮光筒的軸線上，使單縫與雙縫，二者間距約為5～10cm.⑤在單縫和光源間放上，觀察單色光的干涉條紋.(2)測定單色光的波長①安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.②使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的，記下此時手輪上的讀數(shù)，將該條紋記為第1條亮條紋；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的，記下此時手輪上的讀數(shù)，將該條紋記為第n條亮條紋.③用刻度尺測量雙縫與光屏間距離l(d是已知的).④改變雙縫間的距離d，雙縫到屏的距離l，重復(fù)測量.答案：1.實驗原理單色光通過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮(暗)條紋間距Δx與雙縫間距d、雙縫到屏的距離l、單色光波長λ之間滿足λ＝eq\f(d,l)Δx.2.實驗過程(1)觀察雙縫干涉圖樣①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示.②接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光.③調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿遮光筒軸線到達光屏.④安裝單縫和雙縫，盡量使縫的中點位于遮光筒的軸線上，使單縫與雙縫平行，二者間距約為5～10cm.⑤在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋.(2)測定單色光的波長①安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.②使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數(shù)，將該條紋記為第1條亮條紋；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數(shù)，將該條紋記為第n條亮條紋.③用刻度尺測量雙縫與光屏間距離l(d是已知的).④改變雙縫間的距離d，雙縫到屏的距離l，重復(fù)測量.【概念銜接】疊加、干涉、雙縫干涉【拓展補充】共軸、平行【即學(xué)即練】1.在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實驗中：(1)將激光束照在如圖乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖甲中的________。(2)換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將________；保持雙縫間隙不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將________(以上均選填“變寬”“變窄”或“不變”)。解析：(1)雙縫干涉圖樣是平行且等寬的明暗相間的條紋，A圖正確。(2)根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ知，雙縫間的距離d減小時，條紋間距變寬；當雙縫到屏的距離l減小時，條紋間距變窄。答案：(1)A(2)變寬變窄2.在“觀察光的干涉現(xiàn)象”的實驗中，將兩片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上劃出不同間隙的雙縫；按如圖所示的方法，讓激光束通過自制的雙縫，觀察在光屏上出現(xiàn)的現(xiàn)象。(1)保持縫到光屏的距離不變，換用不同間隙的雙縫，雙縫的間隙越小，屏上明暗相間的條紋間距________(填“越大”或“越小”)。(2)保持雙縫的間隙不變，光屏到雙縫的距離越大，屏上明暗相間的條紋間距________(填“越大”或“越小”)。(3)在雙縫間的距離和雙縫與屏的距離都不變的條件下，用不同顏色的光做實驗，發(fā)現(xiàn)用藍色光做實驗在屏上明暗相間的條紋間距比用紅色光做實驗時________(填“大”或“小”)。(4)在該實驗中，若所用激光的波長為5.300×10－7m，屏上P點距雙縫S1和S2的路程差為1.855×10－6m，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是________(填“亮條紋”或“暗條紋”)。解析：(1)由Δx＝eq\f(l,d)λ可知雙縫間隙d越小，屏上明暗相間的條紋間距Δx越大。(2)由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，光屏到雙縫的距離l越大，明暗相間的條紋間距Δx越大。(3)由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，因藍色光的波長比紅色光的波長小，故用藍色光做實驗時的條紋間距比用紅色光做實驗時小。(4)屏上P點距雙縫S1和S2的路程差為所用激光的波長的3.5倍，所以P點應(yīng)出現(xiàn)暗條紋。答案：(1)越大(2)越大(3)小(4)暗條紋【微點撥】亮暗紋看波程差與波長的關(guān)系二、數(shù)據(jù)處理1.條紋間距Δx＝eq\f(an－a1,n－1).2.波長λ＝.3.計算多組數(shù)據(jù)，求λ的平均值.答案：1.條紋間距Δx＝eq\f(an－a1,n－1).2.波長λ＝eq\f(d,l)Δx.3.計算多組數(shù)據(jù)，求λ的平均值.【概念銜接】游標卡尺、螺旋測微器【拓展補充】測量頭【即學(xué)即練】某同學(xué)利用圖所示裝置測量某種單色光的波長.實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋.回答下列問題：(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可________；A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長λ＝________；(3)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm，則所測單色光的波長為________nm(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).答案(1)B(2)eq\f(dΔx,n－1l)(3)630解析(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，需要減小條紋間距，由公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，需要減小雙縫到屏的距離l或增大雙縫間的距離d，故B項正確，A、C、D項錯誤.(2)由題意可知，eq\f(Δx,n－1)＝eq\f(l,d)λ，可得λ＝eq\f(dΔx,n－1l).(3)將已知條件代入公式解得λ＝630nm.【微點撥】注意相鄰紋間距的測量三、誤差分析注意事項(1)安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的上，并使單縫、雙縫且間距適當.(2)光源燈絲最好為燈絲，并與單縫且靠近.(3)調(diào)節(jié)的基本依據(jù)：照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測量頭與遮光筒所致；干涉條紋不清晰，一般原因是單縫與雙縫所致.答案：注意事項(1)安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且間距適當.(2)光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近.(3)調(diào)節(jié)的基本依據(jù)：照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條紋不清晰，一般原因是單縫與雙縫不平行所致.【概念銜接】偶然誤差、系統(tǒng)誤差、絕對誤差、相對誤差【即學(xué)即練】用雙縫干涉測量光的波長實驗裝置如圖甲所示。將雙縫干涉實驗儀器按要求安裝在光具座上，光源發(fā)的光經(jīng)濾光片(裝在單縫前)成為單色光，把單縫照亮。單縫相當于一個線光源，它又把雙縫照亮，已知雙縫間的距離為0.3mm。透鏡的作用是使射向單縫的光更集中。遮光筒的一端裝有毛玻璃屏，通過目鏡，我們可以在屏上觀察到干涉條紋。(1)實驗時，需要通過光具座上的刻度尺測量的物理量是______與________之間的距離；(2)某次實驗中將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，并將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示；然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖丙所示。圖乙的示數(shù)為________mm，圖丙的示數(shù)為________mm；(3)若在(1)中測得的數(shù)據(jù)是1.2m，則本次實驗測得的這種光的波長是________m(保留2位有效數(shù)字)；(4)若實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，可采取的改善辦法有__________________________(至少寫一條)。答案(1)雙縫毛玻璃屏(2)2.335±0.00115.325±0.001(3)6.5×10－7(4)更換間距更小的雙縫(或增大雙縫到屏的距離，或更換濾光片成為波長更長的單色光)解析(1)根據(jù)干涉條紋的公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知實驗時，需要通過光具座上的刻度尺測量的物理量是雙縫與毛玻璃屏之間的距離。(2)圖乙的示數(shù)為2mm＋33.5×0.01mm＝2.335mm圖丙的示數(shù)為15mm＋32.5×0.01mm＝15.325mm。(3)相鄰兩條亮紋之間的距離為Δx＝eq\f(15.325－2.335,6－1)mm＝2.598mm根據(jù)干涉條紋的公式Δx＝eq\f(l,d)λ可得本次實驗測得的這種光的波長為λ＝eq\f(Δxd,l)＝eq\f(2.598×10－3×0.3×10－3,1.2)m≈6.5×10－7m。(4)根據(jù)干涉條紋的公式Δx＝eq\f(l,d)λ，可知若要增大條紋間距，可采取的方法有：更換間距更小的雙縫，或增大雙縫到屏的距離，或更換濾光片成為波長更長的單色光。（三）預(yù)習(xí)作業(yè)1．(多選)圖中給出了“用雙縫干涉測量光的波長”實驗示意圖，雙縫S1和S2間距為0.80mm，雙縫到屏的距離為0.80m.波長為500nm的單色平行光垂直入射到雙縫S1和S2上，在屏上形成干涉條紋.中心軸線OO′上方第1條亮紋中心位置在P1處，第3條亮紋中心位置在P2處.現(xiàn)有1號、2號蟲子分別從S1、S2出發(fā)以相同速度沿垂直屏方向飛行，1號蟲子到達屏后，沿屏直線爬行到P1,2號蟲子到達屏后，沿屏直線爬行到P2.假定兩只蟲子爬行速率均為10－3m/s.正確的是()A.1號蟲子運動路程比2號短B.兩只蟲子運動的時間差為0.2sC.兩只蟲子運動的時間差為1.0sD.已知條件不夠，兩只蟲子運動時間差無法計算答案AB解析由題意結(jié)合雙縫干涉的條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，該光的干涉條紋相鄰亮條紋中心的間距：Δx＝eq\f(0.80,0.80×10－3)×500×10－9m＝5×10－4m，中心軸線OO′上方第1條亮紋中心位置在P1處，所以eq\x\to(O′P1)＝Δx＝5×10－4m中心軸線OO′上方第3條亮紋中心位置在P2處，所以eq\x\to(O′P2)＝3Δx＝1.5×10－3m所以1號蟲子的路程為：s1＝l＋eq\x\to(O′P1)＋eq\f(d,2)；2號蟲子的路程為：s2＝l＋eq\x\to(O′P2)－eq\f(d,2)，則s2－s1＝eq\x\to(O′P2)－eq\x\to(O′P1)－d＝1.5×10－3m－5×10－4m－0.80×10－3m＝2×10－4m，故A正確；兩只蟲子運動的時間差Δt＝eq\f(s2－s1,v)＝eq\f(2×10－4,10－3)s＝0.2s，故B正確，C、D錯誤.2．在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，請按照題目要求回答下列問題：(1)圖中甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是________(填“甲”或“乙”).(2)將下表中的光學(xué)元件放在圖所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測量光的波長的實驗裝置，并用此裝置測量紅光的波長.元件代號ABCDE元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，從左至右，表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為________.(填寫元件代號)(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距離l＝0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖(a)所示，分劃板中心刻線在圖中A位置時游標卡尺如圖(b)所示，則其示數(shù)為________mm；在B位置時游標卡尺如圖(c)所示.由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為________m(保留2位有效數(shù)字).答案(1)甲(2)EDBA(3)111.156.1×10－7解析(1)題圖甲中的條紋間距和亮度相同，是干涉圖樣，題圖乙是衍射圖樣.(2)光源發(fā)出的白光，各種頻率都有，加上E后通過的只有紅光了，變成單色光，加上D和B，就得到兩列頻率相同、步調(diào)一致的相干光，最后放置光屏，干涉條紋呈現(xiàn)在光屏上，所以順序為EDBA.(3)A位置的示數(shù)為111.15mm，B位置的示數(shù)為115.45mm，題圖(a)中A、B之間的距離為(115.45－111.15)mm＝4.30mm，則相鄰條紋的間距為Δx＝eq\f(4.30,7)mm，再根據(jù)公式Δx＝eq\f(l,d)λ，代入數(shù)據(jù)得波長為λ≈6.1×10－7m.003探究提升環(huán)節(jié)一原理、步驟思考：圖所示是“用雙縫干涉測量光的波長”實驗的裝置。實驗中：(1)觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是________(單選)。A．旋轉(zhuǎn)測量頭B．增大單縫與雙縫間的距離C．調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行(2)要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是________(單選)。A．減小單縫與光源間的距離B．減小單縫與雙縫間的距離C．增大透鏡與單縫間的距離D．增大雙縫與測量頭間的距離答案(1)C(2)D解析(1)若粗調(diào)后看不到清晰的干涉條紋，看到的是模糊不清的條紋，則最可能的原因是單縫與雙縫不平行，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行，故選C。(2)據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ知要增大條紋間距可以增大雙縫到光屏的距離l，減小雙縫的間距d，故選D。環(huán)節(jié)二數(shù)據(jù)處理問題探究1：如圖所示為雙縫干涉實驗的裝置示意圖，現(xiàn)要利用這套裝置來測量某種單色光的波長.(1)裝置示意圖中有三個電學(xué)元件的名稱空缺，關(guān)于它們的說法正確的是________.A.①是雙縫，③是濾光片B.②是雙縫，③是單縫C.②是單縫，③是雙縫(2)用20分度的游標卡尺測量雙縫間距如圖甲所示，雙縫間距d＝________mm.(3)圖乙為實驗得到的干涉條紋，用測量頭測出了第1條和第6條亮條紋中心間的距離為Δx，已知雙縫到光屏的距離為l，則所測單色光波長的計算式為λ＝______(用題中所給的字母表示).答案(1)C(2)2.05(3)eq\f(dΔx,5l)環(huán)節(jié)三誤差分析問題探究2：在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，實驗裝置如圖所示.(1)某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，對實驗裝置進行調(diào)節(jié)并觀察了實驗現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點：A.燈絲與單縫和雙縫必須平行放置B.干涉條紋與雙縫垂直C.干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)D.干涉條紋的間距與光的波長有關(guān)以上幾點中，你認為正確的是________.(2)當測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條紋的中心時，手輪上的示數(shù)如圖甲所示，該讀數(shù)為______mm.(3)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖乙所示.則在這種情況下來測量干涉條紋的間距Δx時，測量值_______(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值.答案(1)AD(2)0.700(3)大于解析(1)為了獲得清晰的干涉條紋，A正確；由干涉現(xiàn)象可知干涉條紋與雙縫平行，B錯誤；干涉條紋的疏密程度與單縫寬度無關(guān)，干涉條紋的間距與光的波長有關(guān)，C錯誤，D正確.(2)手輪的讀數(shù)為0.5mm＋20.0×0.01mm＝0.700mm.(3)條紋與分劃板中心刻線不平行時，實際值Δx實＝Δxcosθ，θ為條紋與分劃板中心刻線間的夾角，故Δx實＜Δx.環(huán)節(jié)四創(chuàng)新實驗問題探究3：在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，請按照題目要求回答下列問題：(1)圖中甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是________(填“甲”或“乙”).(2)將下表中的光學(xué)元件放在下圖所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測量光的波長的實驗裝置，并用此裝置測量紅光的波長.元件代號ABCDE元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，從左至右，表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為________.(填寫元件代號)(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距離l＝0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖(a)所示，分劃板中心刻線在圖中A位置時游標卡尺如圖(b)所示，則其示數(shù)為________mm；在B位置時游標卡尺如圖(c)所示.由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為________m(保留2位有效數(shù)字).答案(1)甲(2)EDBA(3)111.156.1×10－7解析(1)題圖甲中的條紋間距和亮度相同，是干涉圖樣，題圖乙是衍射圖樣.(2)光源發(fā)出的白光，各種頻率都有，加上E后通過的只有紅光了，變成單色光，加上D和B，就得到兩列頻率相同、步調(diào)一致的相干光，最后放置光屏，干涉條紋呈現(xiàn)在光屏上，所以順序為EDBA.(3)A位置的示數(shù)為111.15mm，B位置的示數(shù)為115.45mm，題圖(a)中A、B之間的距離為(115.45－111.15)mm＝4.30mm，則相鄰條紋的間距為Δx＝eq\f(4.30,7)mm，再根據(jù)公式Δx＝eq\f(l,d)λ，代入數(shù)據(jù)得波長為λ≈6.1×10－7m.004體系構(gòu)建原理（雙縫干涉Δx＝eq\f(l,d)λ）---步驟（測量頭）---數(shù)據(jù)處理（統(tǒng)一單位）---誤差分析---創(chuàng)新005記憶清單一、原理、步驟★學(xué)習(xí)聚焦：共軸、平行、測量頭二、數(shù)據(jù)處理★學(xué)習(xí)聚焦：不要直接測Δx，要測多條亮條紋的間距再計算得到Δx，這樣可以減小誤差。三、誤差分析★學(xué)習(xí)聚焦：注意事項(1)調(diào)節(jié)雙縫干涉儀時，要注意調(diào)整光源的高度，使它發(fā)出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮。(2)放置單縫和雙縫時，縫要相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上。(3)調(diào)節(jié)測量頭時，應(yīng)使分劃板中心刻線和亮條紋的中心對齊，記下此時手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線和另一亮條紋的中心對齊，記下此時手輪上的讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差就表示這兩條亮條紋間的距離。(4)不要直接測Δx，要測多條亮條紋的間距再計算得到Δx，這樣可以減小誤差。(5)白光的干涉觀察到的是彩色條紋，其中白色在中央，紅色在最外層。00601強化訓(xùn)練1、在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖甲所示，并選用縫間距d＝0.2mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離l＝700mm。然后，接通電源使光源正常工作。(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50個分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第一次映入眼簾的干涉條紋如圖乙(a)所示，圖乙(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時圖乙(b)中游標尺上的讀數(shù)x1＝1.16mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙(a)所示，此時圖丙(b)中游標尺上的讀數(shù)x2＝________mm。(2)利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx＝______mm；這種色光的波長λ＝______nm。解析：(1)由游標尺的讀數(shù)規(guī)則可知：x2＝(15.0＋1×0.02)mm＝15.02mm。(2)題圖乙(a)中暗紋與題圖丙(a)中暗紋間的間隔為6個，故Δx＝eq\f(x2－x1,6)＝2.31mm；由Δx＝eq\f(l,d)λ可知λ＝eq\f(d·Δx,l)＝660nm。答案：(1)15.02(2)2.316602、現(xiàn)有：A毛玻璃屏、B雙縫、C白光光源、D單縫、E透紅光的濾光片等光學(xué)元件。要把它們放在如圖甲所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。(1)將白光光源C放在光具座的最左端，依次放置其它光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序為C、________、________、________、A。(2)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋的中心對齊，將該亮條紋定為第一條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，記為x1。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第六條亮條紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖丙所示，記為x2。則x2＝________mm。(3)已知雙縫間距d為2.0×10－4m，測得雙縫到屏的距離L為0.700m，由計算式λ＝__________，求得所測紅光波長為________nm。(公式要求按題目所給具體符號填寫，計算結(jié)果保留整數(shù)，1nm＝10－9m)答案：(1)EDB(2)13.870(3)eq\f(x2－x1d,5L)660解析：(1)為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫。所以各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、D、B、A。(2)測第6條亮條紋時，測量頭固定刻度讀數(shù)為13.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×37.0mm＝0.370mm，所以最終讀數(shù)為13.870mm。(3)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ，又Δx＝eq\f(x2－x1,5)，所以λ＝eq\f(x2－x1d,5L)，測第1條亮條紋時，測量頭固定刻度讀數(shù)為2mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×32.0mm＝0.320mm，所以最終讀數(shù)為2.320mm。Δx＝eq\f(x2－x1,5)＝eq\f(13.870－2.320,5)mm＝2.310mm。所以計算式λ＝eq\f(Δxd,L)＝eq\f(2.31×10－3×2×10－4,0.700)m＝660nm。3、關(guān)于雙縫干涉實驗，下列說法正確的是（）A.用復(fù)色光投射就看不到條紋B.明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋D.藍光干涉條紋的間距比紅光的大【答案】B【解析】用復(fù)色光投射同樣能看到條紋，A錯誤；雙縫干涉實驗中，明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果，B正確；由條紋間知，把光屏前移或后移，改變了L，從而改變了條紋間距，但還可能看到明暗相間條紋，C錯誤；由條紋間知，且λ藍<λ紅，則藍光干涉條紋的間距比紅光的小，D錯誤。故選B。4、（多選）某同學(xué)采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫，的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實驗中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）

A.圖乙是光雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C.照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D.照射兩條狹縫時，若光從狹縫、到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點處一定是暗條紋【答案】ACD【解析】由圖可知，圖乙中間部分等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，同時也發(fā)生衍射，故A正確；狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，故B錯誤；根據(jù)條紋間距公式可知照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大，故C正確；照射兩條狹縫時，若光從狹縫、到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點處一定是暗條紋，故D正確。故選ACD。5、用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置如圖甲所示，已知單縫與雙縫的距離L1＝60mm，雙縫與光屏的距離L2＝700mm，單縫寬d1＝0.10mm，雙縫間距d2＝0.25mm。(1)分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮條紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖乙所示，則對準第1條時讀數(shù)x1＝______mm，對準第4條時讀數(shù)x2＝________mm，相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝________mm。(2)本實驗中計算波長的公式λ＝______，求得的波長是________nm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。解析：(1)對準第1條時讀數(shù)x1＝(2＋0.01×19.0)mm＝2.190mm，對準第4條時讀數(shù)x2＝(7.5＋0.01×36.9)mm＝7.869mm，相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝eq\f(x2－x1,4－1)＝1.893mm。(2)由條紋間距公式Δx＝eq\f(lλ,d)可得，本實驗中λ＝eq\f(d2,L2)Δx，波長λ＝eq\f(0.25×10－3,700×10－3)×1.893×10－3m≈6.76×10－7m＝676nm。答案：(1)2.1907.8691.893(2)eq\f(d2,L2)Δx6766、小沈同學(xué)進行“用雙縫干涉測量波長”的實驗，(1)其中部分器材如下：A．白熾燈B．凸透鏡C．單縫片D．濾光片E．測量頭F．雙縫片將以上器材安裝在光具座遮光筒上時，自光源起合理的順序是(填字母)：A、B、________、________、F、E。(2)某次觀察時，透過測量頭觀察到了綠光的干涉條紋，但條紋的亮度很低，為了便于測量，下列方法能夠使條紋亮度增加的是________。A．增加光源的功率B．將毛玻璃換成透明玻璃C．換一個面積更大的凸透鏡D．調(diào)節(jié)測量頭的位置(3)下列圖示中條紋間距表示正確的是________。(4)如圖所示的是小沈同學(xué)參考課本上“用光傳感器做雙縫干涉的實驗”進行實驗，圖甲、乙分別對應(yīng)的是第一、二次實驗得到的干涉圖線。比較甲、乙兩圖線可判斷，第一次實驗中的________。A．單縫與雙縫的縫距一定較大B．光強度較小C．光源離雙縫的距離較大D．雙縫離光傳感器的距離可能較小解析：(1)根據(jù)“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中儀器的位置可知，從左向右依次為：白色光源、凸透鏡、濾光片、單縫、雙縫、測量頭。將以上器材安裝在光具座遮光筒上時，自光源起合理的順序是：A、B、D、C、F、E。(2)為了便于測量，要使條紋亮度增加，即使得單位時間內(nèi)的光子數(shù)目增多；當增加光源的功率，導(dǎo)致單位時間內(nèi)的光子數(shù)目增多，故A正確；將毛玻璃換成透明玻璃，不會看到亮條紋，故B錯誤；將凸透鏡換成一個面積更大的凸透鏡，則光的強度的增強，導(dǎo)致亮度增加，故C正確；調(diào)節(jié)測量頭的位置，亮度不變，故D錯誤。(3)干涉條紋的寬度是指一個明條紋與一個暗條紋的寬度的和，為兩個相鄰的明條紋(或暗條紋)的中心之間的距離，故圖C是正確的，圖A、B、D錯誤。(4)由圖可知，第一次得到的條紋間距較小，根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可知：單縫與雙縫的縫距對條紋間距無影響，A錯誤；光強度對條紋間距無影響，B錯誤；光源離雙縫的距離對條紋間距無影響，C錯誤；雙縫離光傳感器的距離l較小，則條紋間距較小，D正確。答案：(1)DC(2)AC(3)C(4)D7、在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，請按照題目要求回答下列問題。(1)圖中甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是________。(2)將下表中的光學(xué)元件放在圖丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置，并用此裝置測量紅光的波長。元件代號ABCDE元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為________。(填寫元件代號)(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距離L＝0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖(a)所示，分劃板在圖中A位置時游標卡尺如圖(b)所示，則其示數(shù)為________mm；在B位置時游標卡尺如圖(c)所示。由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為________m。[解析](1)題圖甲中的條紋間距和亮度相同，是干涉圖樣，圖乙是衍射圖樣。(2)光源發(fā)出的白光，各種頻率都有，加上E后通過的只有紅光了，變成單色光，加上D和B，就得到兩列頻率相同、步調(diào)一致的相干光，最后放置光屏，干涉條紋呈現(xiàn)在光屏上，所以順序為CEDBA。(3)A位置的示數(shù)為111.10mm，B位置的示數(shù)為115.45mm，題圖(a)中A、B之間的距離為(115.45－111.10)mm＝4.35mm，則相鄰條紋的間距為Δx＝eq\f(4.35,8)mm，再根據(jù)公式Δx＝eq\f(L,d)λ，代入數(shù)據(jù)得波長為5.4×10－7m。[答案](1)甲(2)CEDBA(3)111.105.4×10－78、洛埃德在1834年提出了一種更簡單的觀察干涉的裝置。如圖所示，從單縫S發(fā)出的光，一部分入射到平面鏡后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上兩光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋。單縫S通過平面鏡成的像是S′。(1)通過如圖所示的裝置在屏上可以觀察到明暗相間的干涉條紋，這和雙縫干涉實驗得到的干涉條紋一致。如果S被視為其中的一個縫，____________相當于另一個“縫”；(2)實驗表明，光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)在界面發(fā)生反射時，在入射角接近90°時，反射光與入射光相比，相位有π的變化，即半波損失。如果把光屏移動到和平面鏡接觸，接觸點P處是__________(填寫“亮條紋”或“暗條紋”)；(3)實驗中已知單縫S到平面鏡的垂直距離h＝0.15mm，單縫到光屏的距離D＝1.2m，觀測到第3個亮條紋到第12個亮條紋的中心間距為22.78mm，則該單色光的波長λ＝________m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。解析：(1)根據(jù)題圖可知，如果S被視為其中的一個縫，S經(jīng)平面鏡成的像S′相當于另一個“縫”。(2)根據(jù)題意可知，把光屏移動到和平面鏡接觸，光線經(jīng)過平面鏡反射后將會有半波損失，因此接觸點P處是暗條紋。(3)條紋間距為Δy＝eq\f(22.78×10－3,12－3)m＝2.53×10－3m，根據(jù)λ＝eq\f(2h,D)Δy，代入數(shù)據(jù)解得：λ＝6.33×10－7m。答案：(1)S經(jīng)平面鏡成的像S′(2)暗條紋(3)6.33×10－79、(1)干涉條紋除了可以通過雙縫干涉觀察到外，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上(圖甲)，讓單色光從上方射入(示意圖如圖乙，其中R為凸透鏡的半徑)，從上往下看凸透鏡，也可以觀察到由干涉造成圖丙所示的環(huán)狀條紋，這些條紋叫作牛頓環(huán)。如果改用波長更長的單色光照射，觀察到的圓環(huán)半徑將________(選填“變大”“變小”或“不變”)；如果換一個半徑更大的凸透鏡，觀察到的圓環(huán)半徑將________(選填“變大”“變小”或“不變”)。(2)采用波長為690nm的紅色激光作為單色入射光，牛頓環(huán)的兩條相鄰亮條紋位置所對應(yīng)的空氣膜的厚度差約為________。A．345nm B．690nmC．幾微米 D．幾毫米解析：(1)當光程差為波長的整數(shù)倍時是亮條紋，當光程差為半個波長的奇數(shù)倍時是暗條紋；用波長更長的光照射，則出現(xiàn)亮條紋的這一厚度需遠離中心，則圓環(huán)的半徑變大；換一個表面曲率半徑更大的凸透鏡，出現(xiàn)亮條紋的這一厚度偏移中心，知圓環(huán)的半徑變大。(2)由題意知相鄰亮條紋對應(yīng)的空氣層的厚度差為半個波長，故為345nm，故A正確，B、C、D錯誤。答案：(1)變大變大(2)A

第5課光的衍射學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標課程標準學(xué)習(xí)目標觀察光的衍射現(xiàn)象，了解現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，知道其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。1．知道衍射明顯程度的決定因素。2．知道明顯衍射的條件。3．了解單縫衍射和泊松亮斑。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（一）課前閱讀：衍射明顯程度的決定因素、明顯衍射的條件、雙縫干涉（二）基礎(chǔ)梳理一、光的衍射1.光的衍射發(fā)生明顯衍射的條件：只有當障礙物的尺寸與光的波長相差不多，甚至比光的波長的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯.2.光的干涉和衍射的本質(zhì)光的干涉和衍射都屬于光的，從本質(zhì)上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理，都可認為是從單縫通過兩列或多列相同的光波，在屏上疊加形成的.3．如圖所示，當用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑．這是光的________(填“干涉”“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象，這一實驗支持了光的________(填“波動說”“微粒說”或“光子說”)．【概念銜接】疊加、干涉、雙縫干涉【拓展補充】衍：繞，繁衍【即學(xué)即練】1.對衍射現(xiàn)象的定性分析,不正確的是()A.光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象B.衍射條紋圖樣是光波相互疊加的結(jié)果C.光的衍射現(xiàn)象為光的波動說提供了有力的證據(jù)D.光的衍射現(xiàn)象完全否定了光沿直線傳播的結(jié)論2.如圖所示的4種明暗相間的條紋分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋).在下面的4幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是()A.紅黃藍紫 B.紅紫藍黃C.藍紫紅黃 D.藍黃紅紫【微點撥】注意雙縫干涉和單縫衍射條紋的區(qū)別二、光的衍射的應(yīng)用1．衍射光柵2.x射線衍射【概念銜接】衍射【拓展補充】透射光柵、反射光柵【即學(xué)即練】1.當游客站在峨眉山山頂背向太陽而立，而前下方又彌漫云霧時，有時會在前下方的天幕上看到一個外紅內(nèi)紫的彩色光環(huán)，這就是神奇的“佛光現(xiàn)象”。佛光是一種奇特的自然現(xiàn)象，當陽光照射較厚的云層時，日光射透云層后，會受到云層深處水滴或冰晶的反射，這種反射在穿過云霧表面時，在微小的水滴邊緣產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。那么，下述現(xiàn)象中與“佛光”現(xiàn)象成因相同的是()A．雨后的彩虹B．孔雀羽毛在陽光下色彩斑斕C．路面上的油膜陽光下呈現(xiàn)彩色D．陽光照射下，樹影中呈現(xiàn)一個個小圓形光斑2.（多選）下列說法正確的是（）A．增加光柵的狹縫的個數(shù)，亮條紋變窄B．增加光柵的狹縫的個數(shù)，亮條紋變寬C．增加光柵的狹縫的個數(shù)，條紋亮度變暗D．增加光柵的狹縫的個數(shù)，條紋亮度變亮【微點撥】衍射紋的形成利用了干涉（三）預(yù)習(xí)作業(yè)1．判斷題(1)陽光下茂密的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的。()(2)無線電波不能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。()2．如圖所示的4種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器和同一單縫衍射儀器形成的圖樣(灰黑色部分表示亮條紋)。則屬于藍光的干涉圖樣的是()003探究提升環(huán)節(jié)一光的衍射思考：1．利用圖1所示的裝置(示意圖)，觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣.下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是()圖1圖2A.甲對應(yīng)單縫，乙對應(yīng)雙縫B.甲對應(yīng)雙縫，乙對應(yīng)單縫C.都是單縫，甲對應(yīng)的縫寬較大D.都是雙縫，甲對應(yīng)的雙縫間距較大2．下列圖樣中有泊松亮斑的是()環(huán)節(jié)二光的衍射的應(yīng)用問題探究1：（多選）霧霾天氣嚴重影響人們的身體健康，霧霾天氣時能見度只有幾米，天氣變黃變暗，這是由于這種情況下()A.只有波長較短的一部分光才能到達地面B.只有波長較長的一部分光才能到達地面C.只有頻率較大的一部分光才能到達地面D.只有頻率較小的一部分光才能到達地面問題探究2：（多選）抽制高強度纖維細絲可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，激光束越過細絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同．觀察光束經(jīng)過細絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細絲粗細的變化，下列敘述中正確的是()A．這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象B．這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象C．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細004體系構(gòu)建單縫衍射與雙縫干涉的比較單縫衍射雙縫干涉不同點條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相同相同點干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋光的干涉和衍射的本質(zhì)光的干涉和衍射都屬于波的疊加，從本質(zhì)上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理，都可認為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的。005記憶清單一、光的衍射★學(xué)習(xí)聚焦：對光的衍射的理解(1)波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯。在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別。(2)衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時，光才可以看做是沿直線傳播的。二、光的衍射的應(yīng)用★學(xué)習(xí)聚焦：了解衍射光柵。00601強化訓(xùn)練1、在雙縫干涉實驗中，屏上出現(xiàn)了明暗相間的條紋，則()A．中間條紋間距較兩側(cè)更寬B．不同色光形成的條紋完全重合C．雙縫間距離越大條紋間距離也越大D．遮住一條縫后屏上仍有明暗相間的條紋2、在觀察光的衍射現(xiàn)象的實驗中，通過緊靠眼睛的卡尺測腳形成的狹縫，觀看遠處的線狀白熾燈絲(燈管或燈絲都要平行于狹縫)，可以看到()A．黑白相間的直條紋 B．黑白相間的弧形條紋C．彩色的直條紋 D．彩色弧形條紋3．讓太陽光垂直照射一塊遮光板，板上有一個可以自由收縮的三角形孔，當此三角形孔緩慢縮小直至完全閉合時，在孔后的屏上將先后出現(xiàn)()A．由大變小的三角形光斑，直至光斑消失B．由大變小的三角形光斑、明暗相間的彩色條紋，直至條紋消失C．由大變小的三角形光斑，明暗相間的條紋，直至黑白色條紋消失D．由大變小的三角形光斑，小圓形光斑，明暗相間的彩色條紋，直至條紋消失4、（多選）由a、b兩種單色光構(gòu)成的復(fù)色光束從水中斜射入空氣中的光路圖如圖所示，關(guān)于a、b兩種單色光，下列說法正確的是()A.從同種介質(zhì)中斜射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角小于b光的臨界角B.在同種介質(zhì)中傳播，a光傳播速度大于b光傳播速度C.相同條件的雙縫干涉實驗中，a光的相鄰亮條紋間距比b光的相鄰亮條紋間距小D.通過同一狹縫，a光的衍射現(xiàn)象比b光的衍射現(xiàn)象更明顯5.（多選）下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是()A．無影燈是利用光的衍射原理B．刮胡刀刀片的影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象C．水的視深比實際深度淺是光的全反射現(xiàn)象D．光導(dǎo)纖維內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大6．（多選）做單縫衍射實驗和雙縫干涉實驗時，用激光比普通光源效果更好，圖象更清晰。如圖甲所示，如果將感光元件置于光屏上，則不僅能在光屏上看到彩色條紋，還能通過感光元件中的信號轉(zhuǎn)換，在電腦上看到光強的分布情況。下列說法正確的是()A．做單縫實驗時，光強分布圖如乙所示B．做單縫實驗時，光強分布圖如丙所示C．做雙縫實驗時，光強分布圖如乙所示D．做雙縫實驗時，光強分布圖如丙所示7.（多選）關(guān)于衍射，下列說法正確的是()A．衍射現(xiàn)象中條紋的出現(xiàn)是光疊加后產(chǎn)生的結(jié)果B．雙縫干涉中也存在衍射現(xiàn)象C．一切波都很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．影的存在是一個與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實8．使太陽光垂直照射到一塊遮光板，板上有可以自由收縮的正方形孔，孔的后面放置一個光屏，在正方形孔逐漸變小直至閉合的過程中，光屏上依次可以看到幾種不同的現(xiàn)象，試把下列現(xiàn)象依次排列：________。A．圓形光斑B．明暗相間的彩色條紋C．變暗消失D．正方形光斑E．正方形光斑由大變小9.中國女科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，屠呦呦也成為首位獲得該獎的中國人在研究青蒿素的化學(xué)結(jié)構(gòu)時，研究人員用比可見光波長更短的X射線照射最終確定了其化學(xué)結(jié)構(gòu)。在做單縫衍射實驗時，下列說法不正確的是（）A．將入射光由可見光換成X射線，衍射條紋間距變窄B．換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變寬C．衍射條紋中央條紋最寬D．用白光照射單縫時，屏上不會出現(xiàn)彩色條紋10.在一次觀察光衍射的實驗中，觀察到如圖所示的清晰的明暗相間圖樣（黑線為暗紋），那么障礙物應(yīng)是（）A．很小的不透明的圓盤B．很大的中間有大圓孔的不透明的圓盤C．很大的不透明圓盤D．很大的中間有小圓孔的不透明的圓盤11.關(guān)于下列四幅圖所涉及的光學(xué)知識中，說法正確的是（）A．圖甲檢查工件的平整度利用光的衍射現(xiàn)象B．圖乙醫(yī)用內(nèi)窺鏡利用光的干涉現(xiàn)象C．圖丙在坦克內(nèi)壁上開孔安裝玻璃利用光的折射現(xiàn)象擴大視野D．圖丁泊松亮斑是由于光的偏振現(xiàn)象產(chǎn)生的12.分析以下現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：（1）通過盛水的玻璃杯，在適當?shù)慕嵌?，可看到彩色光；?）隔著帳幔看遠處的燈，見到燈周圍輻射彩色的光芒；（3）光線照在花布上，可以看見花布上的圖樣。13.2021年央視春晚首次采用5G信號“云”傳播方式，使“云”觀眾、“云”演員和春晚互動起來。5G是“第五代移動通信技術(shù)”的簡稱。5G信號一般采用頻段的無線電波，而現(xiàn)行第四代移動通信技術(shù)4G的頻段范圍是，則在真空中5G信號的波長一定______（填“大于”“小于”或“等于”）4G，空間傳播的5G信號和4G信號______（填“能”或“不能”）產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，5G信號在傳輸過程中更______（填“容易”或“難”）繞過障礙物。

第5課光的衍射學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標課程標準學(xué)習(xí)目標觀察光的衍射現(xiàn)象，了解現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，知道其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。1．知道衍射明顯程度的決定因素。2．知道明顯衍射的條件。3．了解單縫衍射和泊松亮斑。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（一）課前閱讀：衍射明顯程度的決定因素、明顯衍射的條件、雙縫干涉（二）基礎(chǔ)梳理一、光的衍射1.光的衍射發(fā)生明顯衍射的條件：只有當障礙物的尺寸與光的波長相差不多，甚至比光的波長的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯.2.光的干涉和衍射的本質(zhì)光的干涉和衍射都屬于光的，從本質(zhì)上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理，都可認為是從單縫通過兩列或多列相同的光波，在屏上疊加形成的.3．如圖所示，當用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑．這是光的________(填“干涉”“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象，這一實驗支持了光的________(填“波動說”“微粒說”或“光子說”)．答案：1.光的衍射發(fā)生明顯衍射的條件：只有當障礙物的尺寸與光的波長相差不多，甚至比光的波長還小的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯.2.光的干涉和衍射的本質(zhì)光的干涉和衍射都屬于光的疊加，從本質(zhì)上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理，都可認為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的.3．答案衍射波動說解析圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑，一定不是光的直線傳播現(xiàn)象造成的，是光在傳播過程中繞過障礙物形成的現(xiàn)象，屬于光的衍射，衍射是波的特性，所以這一實驗支持了光的波動說．【概念銜接】疊加、干涉、雙縫干涉【拓展補充】衍：繞，繁衍【即學(xué)即練】1.對衍射現(xiàn)象的定性分析,不正確的是()A.光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象B.衍射條紋圖樣是光波相互疊加的結(jié)果C.光的衍射現(xiàn)象為光的波動說提供了有力的證據(jù)D.光的衍射現(xiàn)象完全否定了光沿直線傳播的結(jié)論答案：D解析：光的衍射是光繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象,衍射條紋是光波疊加的結(jié)果,干涉、衍射是波所特有的現(xiàn)象,所以選項A、B、C正確。光的衍射現(xiàn)象沒有否定光沿直線傳播的結(jié)論,所以選項D錯誤。2.如圖所示的4種明暗相間的條紋分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋).在下面的4幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是()A.紅黃藍紫 B.紅紫藍黃C.藍紫紅黃 D.藍黃紅紫答案B解析雙縫干涉條紋是等間距的，而單縫衍射條紋除中央亮條紋最寬、最亮之外，兩側(cè)條紋亮度、寬度都逐漸減小，因此1、3為雙縫干涉條紋，2、4為單縫衍射條紋.相鄰亮條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ，紅光波長比藍光波長長，則紅光干涉條紋間距大于藍光干涉條紋間距，即1、3分別對應(yīng)于紅光和藍光.而在單縫衍射中，當單縫寬度一定時，波長越長，衍射越明顯，即中央條紋越寬越亮，黃光波長比紫光波長長，即2、4分別對應(yīng)于紫光和黃光.綜上所述，1、2、3、4四個圖中亮條紋的顏色依次是：紅、紫、藍、黃，B正確.【微點撥】注意雙縫干涉和單縫衍射條紋的區(qū)別二、光的衍射的應(yīng)用1．衍射光柵2.x射線衍射【概念銜接】衍射【拓展補充】透射光柵、反射光柵【即學(xué)即練】1.當游客站在峨眉山山頂背向太陽而立，而前下方又彌漫云霧時，有時會在前下方的天幕上看到一個外紅內(nèi)紫的彩色光環(huán)，這就是神奇的“佛光現(xiàn)象”。佛光是一種奇特的自然現(xiàn)象，當陽光照射較厚的云層時，日光射透云層后，會受到云層深處水滴或冰晶的反射，這種反射在穿過云霧表面時，在微小的水滴邊緣產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。那么，下述現(xiàn)象中與“佛光”現(xiàn)象成因相同的是()A．雨后的彩虹B．孔雀羽毛在陽光下色彩斑斕C．路面上的油膜陽光下呈現(xiàn)彩色D．陽光照射下，樹影中呈現(xiàn)一個個小圓形光斑解析：選B“佛光”現(xiàn)象屬于衍射現(xiàn)象，孔雀羽毛色彩斑斕也屬于衍射現(xiàn)象，B項正確。A項屬于光的折射，C項屬于光的干涉，D項屬于小孔成像，故A、C、D均不正確。2.（多選）下列說法正確的是（）A．增加光柵的狹縫的個數(shù)，亮條紋變窄B．增加光柵的狹縫的個數(shù)，亮條紋變寬C．增加光柵的狹縫的個數(shù)，條紋亮度變暗D．增加光柵的狹縫的個數(shù)，條紋亮度變亮答案：AD【微點撥】衍射紋的形成利用了干涉（三）預(yù)習(xí)作業(yè)1．判斷題(1)陽光下茂密的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的。()(2)無線電波不能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。()答案：(1)陽光下茂密的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的。(×)(2)無線電波不能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。(×)2．如圖所示的4種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器和同一單縫衍射儀器形成的圖樣(灰黑色部分表示亮條紋)。則屬于藍光的干涉圖樣的是()[答案]C[解析]雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，所有亮條紋寬度相同且等間距，根據(jù)雙縫干涉條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ可知，波長λ越大，Δx越大，故A項是紅光的，C項是藍光的。單縫衍射條紋是中間明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小越暗，而波長越大，中央亮條紋越寬，故從左向右依次是紅光(雙縫干涉)、藍光(單縫衍射)、藍光(雙縫干涉)和紅光(單縫衍射)。由以上分析可知，應(yīng)選C。003探究提升環(huán)節(jié)一光的衍射思考：1．利用圖1所示的裝置(示意圖)，觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣.下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是()圖1圖2A.甲對應(yīng)單縫，乙對應(yīng)雙縫B.甲對應(yīng)雙縫，乙對應(yīng)單縫C.都是單縫，甲對應(yīng)的縫寬較大D.都是雙縫，甲對應(yīng)的雙縫間距較大答案A解析由題圖中給出的甲、乙兩種圖樣可知，甲是單縫衍射的圖樣，乙是雙縫干涉的圖樣，A項正確，B、C、D項錯誤.2．下列圖樣中有泊松亮斑的是()答案：A解析：光照射在寬度小于或等于光源波長的小圓盤或小圓珠上時,會在后邊的光屏上出現(xiàn)環(huán)狀的互為同心圓的衍射條紋,在適當?shù)木嚯x上,影的中心會出現(xiàn)一個亮斑,所以A是泊松亮斑,其他的三個都不是,故A正確,B、C、D錯誤。環(huán)節(jié)二光的衍射的應(yīng)用問題探究1：（多選）霧霾天氣嚴重影響人們的身體健康，霧霾天氣時能見度只有幾米，天氣變黃變暗，這是由于這種情況下()A.只有波長較短的一部分光才能到達地面B.只有波長較長的一部