高三物理選修光的干涉的內(nèi)容包括:
1. 介紹雙縫干涉實(shí)驗(yàn),包括實(shí)驗(yàn)裝置、原理和現(xiàn)象等。
2. 介紹薄膜干涉,包括原理、應(yīng)用(如彩虹、立體顯示等)和實(shí)驗(yàn)等。
3. 介紹單色光的干涉,包括雙縫干涉條紋寬度、間距變化以及條紋顏色的變化規(guī)律。
以上是部分光的干涉內(nèi)容,建議查閱教材或咨詢老師獲取完整內(nèi)容。
【例題】
已知相干光源S1和S2發(fā)出的光波在空間某點(diǎn)疊加后,發(fā)現(xiàn)該點(diǎn)的光振動(dòng)加強(qiáng),已知兩光源的頻率均為f,波長(zhǎng)為 入,若在空間某點(diǎn)P處,光波的振幅為A,相位差為Δφ,求:
(1)若A=2A0,Δφ=2π,則P點(diǎn)處光波的強(qiáng)度為多少?
(2)若A=A0,Δφ=π,則P點(diǎn)處光波的強(qiáng)度為多少?
(3)若A=A0,Δφ=π/2,則P點(diǎn)處光波的強(qiáng)度為多少?
【解析】
(1)根據(jù)光的干涉加強(qiáng)條件可知,兩光源發(fā)出的光在空間某點(diǎn)的振動(dòng)情況完全相同。因此,當(dāng)A=2A0,Δφ=2π時(shí),兩光源發(fā)出的光在該點(diǎn)的光強(qiáng)疊加為原來(lái)的兩倍。根據(jù)干涉強(qiáng)度的計(jì)算公式:$I = \frac{1}{2} \times (I_{1} + I_{2}) = \frac{1}{2} \times 2I_{0}$,其中I為疊加后的光強(qiáng),I_{1}和I_{2}分別為兩光源發(fā)出的光在該點(diǎn)的光強(qiáng)。因此,P點(diǎn)處光波的強(qiáng)度為I = 2I_{0}。
(2)當(dāng)A=A0,Δφ=π時(shí),兩光源發(fā)出的光在該點(diǎn)的振動(dòng)情況相差一個(gè)完整的波長(zhǎng)。根據(jù)光的干涉相位差的計(jì)算公式:Δφ = (n + \frac{1}{2})\lambda ,其中n為干涉級(jí)數(shù)。因此,當(dāng)n=0時(shí),Δφ = \pi ,此時(shí)疊加后的光強(qiáng)為:$I = \frac{1}{2} \times (I_{1} + I_{2}) = A_{0} \times \frac{4\pi}{\lambda}$。
(3)當(dāng)A=A0,Δφ=π/2時(shí),兩光源發(fā)出的光在該點(diǎn)的振動(dòng)情況相差半個(gè)波長(zhǎng)。根據(jù)光的干涉相位差的計(jì)算公式:Δφ = (n + 1)\lambda ,其中n為干涉級(jí)數(shù)。因此,當(dāng)n=0時(shí),Δφ = \frac{\pi}{2} ,此時(shí)疊加后的光強(qiáng)為:$I = A_{0} \times \frac{4\pi}{\lambda}$。
【答案】
(1)P點(diǎn)處光波的強(qiáng)度為I = 4I_{0}。
(2)P點(diǎn)處光波的強(qiáng)度為I = 4\pi A_{0}\lambda 。
(3)P點(diǎn)處光波的強(qiáng)度為I = 4\pi A_{0}\lambda / 2。
希望這個(gè)例題能夠幫助您更好地理解高三物理選修光的干涉相關(guān)知識(shí)。