高考波动干涉_什么叫波的干涉

1.什么叫波动性？光的干涉、衍射是怎么回事呢？

2.安徽高考物理可考波的干涉和衍射

3.波的干涉条件

4.发生干涉的条件是什么

光的干涉现象：它是指因两束光波相遇而引起光的强度重新分布的现象。

两束光波相遇产生干涉现象的必要条件是：

①频率相同；

②光矢量(即电场强度矢量E)的振动方向相同；

③在相遇处两束光的相位差恒定。?

两列或几列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象，证实了光具有波动性。

干涉现象通常表现为光场强度在空间作相当稳定的明暗相间条纹分布；有时则表现为，当干涉装置的某一参量随时间改变时，在某一固定点处接收到的光强按一定规律作强弱交替的变化。

扩展资料：

由一般光源获得一组相干光波的办法是，借助于一定的光学装置（干涉装置）将一个光源发出的光波（源波）分为若干个波。由于这些波来自同一源波，所以，当源波的初位相改变时，各成员波的初位相都随之作相同的改变，从而它们之间的位相差保持不变。

同时，各成员波的偏振方向亦与源波一致，因而在考察点它们的偏振方向也大体相同。一般的干涉装置又可使各成员波的振幅不太悬殊。

于是，当光源发出单一频率的光时，上述四个条件皆能满足，从而出现干涉现象。当光源发出许多频率成分时，每一单频成分（对应于一定的颜色）会产生相应的一组条纹，这些条纹交叠起来就呈现彩色条纹。

百度百科——光的干涉

什么叫波动性？光的干涉、衍射是怎么回事呢？

安徽高考物理可考波的干涉和衍射

,光的波动性

1.光的干涉:两列光波在空中相遇时发生叠加,在某些区域总加强,某些区域减弱,相间的条纹或者彩色条纹的现象.

光的干涉的条件:是有两个振动情况总是相同的波源,即相干波源.(相干波源的频率必须相同).

形成相干波源的方法有两种:

①利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光).

②设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必然相等).

(3) 杨氏双缝实验:

亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ= nλ(n=0,1,2,……)

暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=(n=0,1,2,……)

相邻亮纹(暗纹)间的距离.用此公式可以测定单色光的波长.用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹.

(4) 薄膜干涉:

应用:

使被检测平面和标准样板间形成空气薄层,用单色光照射,入射光在空气薄层上下表面反射出两列光波,在空间叠加.干涉条纹均匀:表面光滑;不均匀:被检测平面不光滑.

增透膜:镜片表面涂上的透明薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的,在薄膜的两个表面上反射的光,其光程差恰好等于半个波长,相互抵消,达到减少反射光增大透射光强度的作用.

其他现象:阳光下肥皂泡所呈现的颜色.

例1. 用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿,暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx.下列说法中正确的有

A.如果增大单缝到双缝间的距离,Δx 将增大

B.如果增大双缝之间的距离,Δx 将增大

C.如果增大双缝到光屏之间的距离,Δx将增大

D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,Δx将增大

解:公式中l表示双缝到屏的距离,d表示双缝之间的距离.因此Δx与单缝到双缝间的距离无关,于缝本身的宽度也无关.本题选C.

例2. 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损坏视力.有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜.他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5,所要消除的紫外线的频率为8.1×1014Hz,那么它设计的这种"增反膜"的厚度至少是多少

解:为了减少进入眼睛的紫外线,应该使入射光分别从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强,因此光程差应该是波长的整数倍,因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的1/2.紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10-7m,在膜中的波长是λ/=λ/n=2.47×10 -7m,因此膜的厚度至少是1.2×10-7m.

2.光的衍射:

注意关于衍射的表述一定要准确.(区分能否发生衍射和能否发生明显衍射)

⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射.

⑵发生明显衍射的条件是:障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还小.

(3)衍射现象:明暗相间的条纹或彩色条纹.

(与干涉条纹相比,中央亮条纹宽两边窄,是不均匀的.若为白光,存在一条白色中央亮条纹)

例3. 平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较,下列说法中正确的有

A.在衍射图样的中心都是亮斑

B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽

C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑,泊松亮斑图样的中心是亮斑

D.小孔衍射的衍射图样中亮,暗条纹间的间距是均匀的,泊松亮斑图样中亮,暗条纹间的间距是不均匀的

解:从课本上的可以看出:A,B选项是正确的,C,D选项是错误的.

3.光谱:

光谱分析可用原子光谱,也可用吸收光谱.太阳光谱是吸收光谱,由太阳光谱的暗线可查知太阳大气的组成元素.

4.光的电磁说:

⑴麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同,提出光在本质上是一种电磁波——这就是光的电磁说,赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性.

⑵电磁波谱.波长从大到小排列顺序为:无线电波,红外线,可见光,紫外线,X射线,γ射线.各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠.

各种电磁波的产生机理分别是:无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线,可见光,紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后产生的.

⑶红外线,紫外线,X射线的主要性质及其应用举例.

种 类

产 生

主要性质

应用举例

红外线

一切物体都能发出

热效应

遥感,遥控,加热

紫外线

一切高温物体能发出

化学效应

荧光,杀菌

X射线

阴极射线射到固体表面

穿透能力强

人体透视,金属探伤

例4 为了转播火箭发射现场的实况,在发射场建立了发射台,用于发射广播电台和电视台两种信号.其中广播电台用的电磁波波长为550m,电视台用的电磁波波长为 0.566m.为了不让发射场附近的小山挡住信号,需要在小山顶上建了一个转发站,用来转发_____信号,这是因为该信号的波长太______,不易发生明显衍射.

解:电磁波的波长越长越容易发生明显衍射,波长越短衍射越不明显,表现出直线传播性.这时就需要在山顶建转发站.因此本题的转发站一定是转发电视信号的,因为其波长太短.

例5. 右图是伦琴射线管的结构示意图.电源E给灯丝K加热,从而发射出热电子,热电子在K,A间的强电场作用下高速向对阴极A飞去.电子流打到A极表面,激发出高频电磁波,这就是X射线.下列说法中正确的有

A.P,Q间应接高压直流电,且Q接正极

B.P,Q间应接高压交流电

C.K,A间是高速电子流即阴极射线,从A发出的是X射线即一种高频电磁波

D.从A发出的X射线的频率和P,Q间的交流电的频率相同

解:K,A间的电场方向应该始终是向左的,所以P,Q间应接高压直流电,且Q接正极.从A发出的是X射线,其频率由光子能量大小决定.若P,Q间电压为U,则X射线的频率最高可达Ue/h.本题选AC.

二,光的粒子性

1.光电效应

⑴在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应.(右图装置中,用弧光灯照射锌版,有电子从锌版表面飞出,使原来不带电的验电器带正电.)

(2)爱因斯坦的光子说.光是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能量E跟光的频率ν成正比:E=hν

(3)光电效应的规律:

各种金属都存在极限频率ν0,只有ν≥ν0才能发生光电效应;

瞬时性(光电子的产生不超过10-9s).

③光子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入射光的的频率的增大而增大;

④当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比.

⑷爱因斯坦光电效应方程:Ek= hν - W(Ek是光电子的最大初动能;W是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功.)

例6. 对爱因斯坦光电效应方程EK= hν-W,下面的理解正确的有

A.只要是用同种频率的光照射同一种金属,那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EK

B.式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功

C.逸出功W和极限频率ν0之间应满足关系式W= hν0

D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比

解: 爱因斯坦光电效应方程EK= hν-W中的W表示从金属表面直接中逸出的光电子克服金属中正电荷引力做的功,因此是所有逸出的光电子中克服引力做功的最小值.对应的光电子的初动能是所有光电子中最大的.其它光电子的初动能都小于这个值.若入射光的频率恰好是极限频率,即刚好能有光电子逸出,可理解为逸出的光电子的最大初动能是0,因此有W= hν0.由EK= hν-W可知EK和ν之间是一次函数关系,但不是成正比关系.本题应选C.

三,光的波粒二象性

1.光的波粒二象性

干涉,衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为:光具有波粒二象性.

2.正确理解波粒二象性

波粒二象性中所说的波是一种概率波,对大量光子才有意义.波粒二象性中所说的粒子,是指其不连续性,是一份能量.

⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性.

⑵ν高的光子容易表现出粒子性;ν低的光子容易表现出波动性.

⑶光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子性.

⑷由光子的能量E=hν,光子的动量表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ.

波的干涉条件

这是 选修部分的内容。如果你们 学了选修 3-4，就可以选作这部分题目。

不过 我个人认为，高考中 出衍射的题目的几率很小，干涉 问题哟可能。最多也就是一个 填空（和双峰干涉测波长实验相关） ，具体的大题计算可能性不大。

发生干涉的条件是什么

波的干涉条件如下:

波的干涉是指两个或多个波结合在一起时的现象，由于波的性质，它们之间会发生交织、相消和相加等不同的干涉现象。在干涉现象中，波的振幅和相位可以彼此影响，因此产生了许多有趣的现象，如干涉条纹等。但是，要想观察到波的干涉现象，必须满足一定的条件和限制。

1、波的干涉需要同源、同频率的波：同源同频率的波指的是它们来自于同一个光源且具有相同的频率。只有同源、同频率的波才能够在空间中运动并交织发生干涉现象。

2、波的干涉需要互相作用：波必须在空间上彼此相交、互相作用，才能产生干涉现象。当两个波在空间中重合，并且同时通过同一个点时就会发生干涉。在这个过程中，两个波的振幅会彼此叠加或相互抵消，使得空间中相应点的亮度或暗度发生变化，最终形成干涉条纹等现象。

3、波的相位间隔需要固定：在空间中，波的相位差异会影响两个波是否存在相长或相消。当波的相位差为奇数倍π时，两个波会发生相消干涉；当波的相位差为偶数倍π时，两个波会发生相长干涉。因此在进行干涉实验中，必须保持波的相位差固定。

4、径差很小，即相距很近：对于光波而言，它们的波长极短，要想观察到光波的干涉现象，两个光波之间相互作用时所造成的差异需要非常小，才能让我们观测到干涉条纹等现象。所以，两个波的相距很近、微小的偏离也可以造成对干涉结果的影响。

5、光具有波动性：干涉条件的出现取决于电磁波或者是其他物理学量能够波动。由于光具有波动性，所以我们才能观察到光的干涉现象。

6、晶格的存在：当光互相穿过一个晶格时，或者反射并穿过多个平行面时，也会出现干涉现象。这种干涉称为布拉格衍射，常用于确定晶体结构。

波的干涉需要同源、同频率的波，需要互相作用，波的相位间隔需要固定，相距很近，光具有波动性以及晶格的存在等一系列条件。

只有在这些限制下，我们才能够观察到波的干涉现象，并对它们进行研究和应用。波的干涉是基础物理学中的重要知识点，在科技和工程领域也有广泛的应用，如激光、干涉计、显微镜等等。

发生干涉的条件是两个或多个波源的波的叠加产生加强或减弱的现象。

产生稳定干涉现象需要两列波的频率相同，相差恒定。稳定的干涉现象中，振动加强区和减弱区的空间位置是不变的，加强区的振幅等于两列波振幅之和，减弱区振幅等于两列波振幅之差。干涉是波动现象中一个非常重要的概念，它描述了两个或多个波的叠加行为。

当两个或多个波源的波的叠加产生加强时，称为相干叠加，而在某些区域产生减弱的区域则称为相消叠加。干涉现象通常需要特定的实验设备来实现，例如双缝实验、薄膜干涉等。这些实验设备可以帮助我们观察和理解波的叠加行为以及干涉现象。

干涉现象的应用：

1、光学干涉：在光学领域，干涉现象被用于许多重要的应用中。例如，通过使用双缝干涉实验，可以测量光的波长和波的偏振状态。此外，光学干涉也被用于制备全息图像和实现光学加密等。

2、机械干涉：在机械工程中，干涉现象被用于检测机器部件的振动和噪音。通过测量不同部件之间的干涉效应，可以确定机器的运行状态并找出问题所在。

3、电磁干涉：在电磁学中，干涉现象被用于研究电磁波的传播和散射。通过使用不同的天线和探测器来测量电磁波的干涉效应，可以确定电磁场的分布并研究电磁波的传播规律。

4、量子干涉：在量子力学中，干涉现象被用于研究微观粒子的行为。通过使用双缝实验等实验装置，可以观察到微观粒子之间的干涉效应，进而研究量子力学的奇特性质。

5、声学干涉：在声学领域，干涉现象被用于降低噪声和增强信号。例如，通过使用两个或多个麦克风来记录声音，并利用干涉原理来降低噪声干扰和提高语音清晰度。