素养培优课( 四)
干涉图样的特点和衍射的分辨本领 [ 培优目标]1． ． 掌握干涉图样的特点和产生的原理 ， 并会分析解决相关问题．2． ． 理解衍射对分辨本领的影响 、 衍射光栅的应用．
考点 1
干涉图样的特点和产生的原理
1． ． 从屏上判断亮暗条纹的条件
(1) 判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹， ， 要看该点到两个光源( 双缝) 的路程差( 光程差) 与波 长的比值．
(2) 路程差等于波长整数倍处出现亮条纹 ，． 等于半波长奇数倍处出现暗条纹．
2． ． 从时间的关系上 ， 屏上某处出现亮暗条纹的条件：
(1) 亮条纹：Δt ＝nT(n ＝0,1,2,3， ，… …)
(2) 暗条纹：Δt ＝(2n ＋1)·T2 (n ＝0,1,2,3， ，… …)
中 式中 Δt 表示两列光波到同一点的时间差， ，T＝ ＝ 1f 为光波的周期．
例 【典例 1】
】
如图所示是双缝干涉实验装置 ，为 使用波长为 600 nm 的橙色光缝 源照射单缝 S， ，央 在光屏中央 P 处观察到亮条纹 ，于 在位于 P 点上方的 P 1 点出现第一条亮条纹(即 即 P 1 到 到 S 1 、 、S 2 的路程差为一个波长)， ，为 现换用波长为 400 nm 的紫光源照射单缝 ，则 则(
)
A ．P 和 和 P 1 仍为亮条纹
B ．P 为亮条纹， ，P 1 为暗条纹
C ．P 为暗条纹， ，P 1 为亮条纹
D ．P 、P 1 均为暗条纹
B
[ [ 从单缝 S 射出的光波被 S 1 、S 2 两缝分成两束相干光，由题意知屏中央P 点到 S 1 、S 2 由 距离相等，即分别由 S 1 、S 2 到 射出的光到 P 点的路程差为零，因此， 中央是亮条纹，无论入射光是什么颜色的光、波长多大，P 点都 是中央亮条纹．而由 分别由S 1 、 、S 2 到 射出的光到P 1 点的路程差刚好是橙色光的一个波长，即|P 1 S 1 －P 1 S 2 |＝ ＝600 nm ＝λ 橙． 为 当换用波长为 400 nm 的紫光时，|P 1 S 1 －P 1 S 2 | ＝600 nm＝ ＝ 32 λ紫 ，达 则两列光波到达 P 1 由 点时振动情况完全相反，即分别由 S 1 、S 2 达 射出的光到达 P 1在 点时相互削弱，因此，在 P 1 项 点出现暗条纹．综上所述，选项 B 正确．]
[ 跟进训练]
1 ．(2018· 北京高考) 用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹 ， 在光源与单缝之间加上红色滤光片后(
)
A． ． 干涉条纹消失
B． ． 彩色条纹中的红色条纹消失
C． ． 中央条纹变成暗条纹
D． ． 中央条纹变成红色
D
[ [ 当用白光做干涉实验时， 频率相同的色 光，相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹；当在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只有红光能通过单缝，然后通过双缝后相互叠加干涉，在光屏上形成故 红色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成红色亮条纹，故 D 正确，A 、B 、C 错误．]
考点 2
衍射对分辨本领的影响及衍射光
栅的应用
1． ． 分辨 本领和放大率
(1) 光学仪器的透镜就相当于小圆孔 ， 透镜直径越小 ， 产生的衍射现象越明显 ， 分辨本领就越低．
(2) 光学仪器不能通过增大仪器的放大率来提高它的分辨本领．增大放大率 ，虽然放大了像点之间的距离 ， 但每个像的衍射斑也被放大了．原来不能分辨的物体 ， 放的再大 ， 仍然不能被我们的眼睛或照相底片所分辨．
2． ． 光栅
(1) 光通过光栅后 ， 在接收屏上得到的光栅衍射图样是单缝衍射和多缝干涉
的共同结果．
(2) 多缝干涉使得光栅衍射的亮条纹的亮度比单缝衍射时的更窄 、． 亮度更亮．
(3) 复色光经光栅衍射后会彼此分开 ， 被分解形成彩色 条纹．光栅作为分光器件 ， 常被用于单色仪和光谱仪中．
例 【典例 2 】
( 多选) 关于光栅及其衍射图样 ， 下列说法正确的是(
)
A． ． 衍射光栅分为透射光栅和反射光栅
B． ． 衍射光栅常被作为分光器件使用
C． ． 衍射光栅形成的衍射图样比单缝衍射形成的图样更清晰
D． ． 衍射光栅形成的衍射图样与光的干涉无关
ABC
[ [ 衍射光栅分为透射光栅和反射光栅，选项 A 正确；白光通过光栅后项 能被分解并形成彩色条纹，因此衍射光栅常被作为分光器件使用，选项 B 正确；项 衍射光栅形成的衍射图样比单缝衍射形成的图样更窄、更亮、更清晰，选项 C正确；光栅衍射图样是项 单缝衍射和多缝干涉的共同结果，选项 D 错误．]
[ 跟进训练]
2． ． 关于光的分辨本领 ， 下列说法正确的是(
)
A． ． 显微镜的透镜直径越小 ， 分辨本领越强
B． ． 显微镜的透镜直径越大 ， 分辨本领越强
C． ． 显微镜的放大倍率越小 ， 分辨本领越强
D． ． 显微镜的放大倍率越大 ， 分辨本领越强
B
[ [ 显微镜的透镜直径越大，分辨本领越强，显微镜的分辨本领与它的放项 大率无关，选项 B 正确．]