3. 光的干涉（高效培优讲义）（解析版）
3. 光的干涉
【题型导航】
【重难题型讲解】................................................................................................................................................... 1
题型 1 光的双缝干涉.............................................................................................................................................1
题型 2 干涉条纹和光的波长之间的关系............................................................................................................1
题型 3 薄膜干涉.....................................................................................................................................................3
【能力培优练】..................................................................................................................................................... 17
【链接高考】........................................................................................................................................................ 24
【重难题型讲解】
题型 1 光的双缝干涉
1、光的干涉现象
（1）光的干涉现象的发现：光的干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光
的干涉现象。1801 年，英国物理学家托马斯•杨（1773—1829）在实验室里成功地观察到了光的干涉。
（2）光的干涉现象的定义：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。
（3）光的干涉现象的意义：光能发生干涉现象说明光是一种波。
2、双缝干涉实验：让一束单色光投射到一个有两条狭缝
S
1和
S
2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，两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发
生干涉现象。双缝干涉是光的一种物理现象，其发生需要满足特定的条件。这些条件包括：
（1）频率相同¦：两列波的频率必须相同，这意味着它们具有相同的振动速度，这是产生干涉的基础。¦
（2）相位差恒定¦：两列波的相位差需要保持恒定，即它们的振动状态在时间上保持一致，这是保证干涉
现象稳定进行的关键。¦
（3）振动方向相同¦：两列波的振动方向需要平行且相同，这是确保波能够相互叠加，形成干涉图案的必
要条件。
这些条件共同作用，使得两列光波在空间相遇时发生叠加，在某些区域总加强，在另外一些区域总减弱，
从而出现亮暗相间的条纹现象，即干涉现象。这种干涉现象不仅在理论上有重要意义，而且在实验中可以
通过双缝干涉实验进行观察和验证¦。
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1、发生干涉的条件是两列光必须是相干光（频率、相位和振动方向都相同）。
2、白光可以做干涉光源：若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的。这是因为：
（1）从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光都在中央条纹处形成亮条
纹，从而复合成白色条纹；
（2）两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最
小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹。
3、双缝干涉实验实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹。出现明暗条纹的判断：
(1)亮条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时，出现亮条纹。
(2)暗条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时，出现暗条纹。
4、光的双缝干涉图样
（1）通过双缝干涉实验可以得到一组明暗相间的条纹，这就是光的双缝干涉图样，如下图：
（2）条纹的特点：除边缘条纹外，单色光的双缝干涉条纹是相互平行、宽度相等、明暗相间的直条纹。
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区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
（l）根据条纹的宽度区分：双缝干涉条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的，而单缝衍射条纹，中央
亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄。
（2）根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮条纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹的中
央亮条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗。
【探究归纳】光的双缝干涉是单色光通过平行双缝后，两列相干光在光屏上叠加，形成等间距、明暗相间
条纹的现象。
【典例 1-1】关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．用复色光投射就看不到条纹
B．把双缝改成单缝，观察到相同的结果
C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹
D．蓝光干涉条纹的间距比红光的小
【答案】D
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