光的干涉
[探新知·基础练]
1．物理史实
1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，开始让人们认识到光的波动性。
2．双缝干涉实验
(1)实验过程：让一束平行的完全相同的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉。
(2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹。
(3)实验结论：光是一种波。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)
1．在双缝干涉实验中，单缝的作用是为了得到线光源。(√)
2．在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。(×)
[释疑难·对点练]
杨氏双缝干涉实验的原理
(1)双缝干涉的装置示意图：
实验装置如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏。
(2)单缝屏的作用：
获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况。
(3)双缝屏的作用：
平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光。
(4)屏上某处出现亮、暗条纹的条件：
频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致，即振动方向总是相同；暗条纹处振动步调总相反。
具体产生亮、暗条纹的条件为：
①亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍。即：
|PS1－PS2|＝kλ＝2k(k＝0,1,2,3，……)
k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于屏上的O处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹。k为亮条纹的级次。
②暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍。即：
|PS1－PS2|＝(2k－1)(k＝1,2,3，……)
k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开。
[试身手]
1．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
解析：选B 在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，故选项A错误，B正确；光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗条纹，选项C错误；两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，故选项D错误。
[探新知·基础练]
干涉条件：两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)
1．只要频率相同，两列光波就能产生干涉。(×)
2．只有频率相同的两列光波才能产生干涉。(√)
[释疑难·对点练]
1．相干光源
发出的光能够产生干涉的两个光源。
2．一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因
由于不同光源发出的光的频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相位差，故一般情况下不易观察到光的干涉现象。
[试身手]
2．从两只手电筒射出的光，当它们照射到同一点时看不到干涉条纹，是因为( )
A．手电筒射出的光不是单色光
B．周围环境的漫反射光太强
C．干涉图样太细小看不清楚
D．两个光源是非相干光源
