典型实验 杨氏双缝实验、薄膜干涉 单缝衍射(圆孔衍射、不透明圆盘衍射) 图样特点 中央亮条纹,两边等间距分布的明暗相间条纹 中央亮条纹最宽最亮,两边不等间距分布的明暗相间条纹 应用 检查平面、增透膜、测定波长 光栅 2.波长对条纹间距的影响
无论双缝干涉还是单缝衍射,所形成的条纹间距和宽度都随波长的增加而增大,对于双缝干涉,相邻明条纹或暗条纹间距为Δx=λ。
3.对干涉与衍射本质的理解
光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果。从本质上讲,衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理。在衍射现象中,可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹。
[典例4] 一束红光射向一块有双缝的不透光薄板,在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现将其中一条缝挡住,让这束红光只通过一条缝,则在光屏上可以看到( )
A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是亮条纹比原来暗些
B.与原来不相同的明暗相间的条纹,中央亮条纹变宽些
C.只有一条与缝宽对应的亮条纹
D.无条纹,只存在一片红光
[解析]选B 开始时产生了干涉现象,说明两缝都很窄,能够满足这束红光发生明显衍射现象的条件,即挡住一缝后,在屏上得到的将是单缝衍射图样。B正确。
[专题训练]
1.某种介质对空气的折射率是2,一束光从该介质射向空气,入射角是60°,则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气,Ⅱ为介质)( )
解析:选D 由题意知,光由光密介质射向光疏介质,由sin C==,得C=45°<θ1=60°,故在两介质的界面上会发生全反射,只有反射光线,没有折射光线,故选项D正确。
2.以往,已知材料的折射率都为正值(n>0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n<0),称为负折射率材料。位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足=n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)