师：同学们好，今天我们来复习光的波动性。看到“波动性”这三个字，大家想到了什么？光的波动性，首先会让我们想到干涉、衍射和偏振这三个现象，它们最能说明光的波动性。其中，干涉我们学了很多，像双缝干涉和薄膜干涉，其应用也特别多。所以，光的波动性这部分内容的知识点很复杂，大家要用心去记忆和理解。

　　我们先来看第一个光的干涉实验。在暗室中，用氦氖激光器发出的红色激光照射金属挡板上两条平行的狭缝，在后面就能观察光的干涉情况。我们会在光屏上看到红光出现明暗相间、等间距的平行条纹，这就是红光的干涉实验。接下来进行知识梳理：

　　光的干涉定义：两列光波叠加区域，某些区域相互加强，出现亮条纹；某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强和减弱区域相间。

　　现象：若是单色光的干涉，在光屏上明暗相间的条纹中央为亮纹；若是白光的干涉，在光屏上出现彩色条纹，中央是白色条纹，这点要注意。

　　意义：光的干涉现象表明，光是一种波。课本上有一幅红光的干涉图案，有点像我们前面学的水波的干涉。例题一，杨氏干涉实验证明光确实是一种波。一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了光源，它发出的光波满足干涉的必要条件，那光的干涉必要条件是什么呢？大家应该都清楚，是两列光的频率相同。

　　如图所示，在这两列波相遇的区域，实线表示波峰，虚线表示波谷。如果放置光屏，在c点会出现暗条纹。因为c点是波峰与波谷相遇，而在b点是波谷与波谷相遇，a点是波峰与波峰相遇，所以a点肯定是加强区域，是亮条纹；b点波谷与波谷相遇，也是加强区域，同样是亮条纹。只有c点波峰与波谷叠加，振动相互抵消，出现暗条纹。这里a、b、c三点的明暗特点有点像水波的叠加。

　　条件：光的干涉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。在水波的叠加中，除了频率相同，还要相位差恒定。而光这里主要条件就是相干光源的频率必须相同，这是区别。

　　双缝干涉中屏上某一位置亮纹、暗纹的判定：这是常考计算的内容。亮纹，双缝到屏上某点的光程差等于波长的整数倍。比如P0这个点，S1、S2这两个波源到P0的位置距离相等，光程差正好等于0。如果P1这个点是亮条纹，它的波程差应该等于一倍波长、两倍波长或者整数倍波长。暗纹，就像刚才题中的c点，双缝到屏上某点的光程差等于半波长的奇数倍。像c点，波形正好是波峰与波谷的叠加，是减弱区域。大家一定要记好光程差与亮纹、暗纹的关系，这在以后做题中经常遇到。

　　如图所示，是研究光的双缝干涉的示意图。挡板上有两条狭缝S1、S2，由S1、S2两列波到达屏上会产生干涉条纹，已知入射光频率、波长。屏上的p点到双缝S1、S2距离相等，p点类似于刚才题目当中的P0点。如果把p处的亮条纹记为D0级条纹，由p向上数与D0级条纹相邻的1号亮纹，那1号亮纹到达S1、S2的光程差应该是多少呢？大家应该能想到，1号亮纹到达S1、S2的光程差应该正好等于一倍波长。1号亮纹上方的相邻条纹是2号亮纹，2号亮纹到达S1、S2光程差应该是两倍波长。若P1处亮纹恰好是十号亮纹，以此类推，十号亮纹到达S1、S2就应该是10倍的波长。这题答案选择b。如果不是十号亮纹，而是十号暗纹呢？同样，在第0号亮纹和第一号亮纹中间必然有一条第一条暗纹，第一条暗纹到达S1、S2距离就应该是半波长的奇数倍，即1/2的波长，那么第十号暗纹光程差就应该是1/2波长的奇数倍，以此类推，第11条、第12条、第13条暗纹都能按照此规律算出来。大家要好好消化类比这一题，很重要。

　　讲完双缝干涉，接下来是薄膜干涉，这也是应用特别多的内容。

　　现象：光照射到薄膜上，可以看到薄膜上出现明暗相间的条纹。当入射光是白光时，得到彩色条纹，比如肥皂膜，大家可以去翻书看看。入射光如果是单色光，则得到单色条纹。薄膜是怎么形成的呢？以肥皂膜为例，由于重力作用，下面的肥皂膜会厚一点。光照射到前表面和后表面都会反射，光从左边照过来，第一个表面的反射光往右，第二个表面的反射光也往右，两列反射光在左边就会形成干涉，它们叠加后，若是加强，必然出现亮条纹；若是削弱，必然出现暗条纹，所以肥皂膜位置会出现明暗相间的条纹。

　　应用：薄膜干涉可以检查工件表面是否平整，还能在透镜表面涂上增透膜以增大透射光。当然，除了增透膜，还有增反膜。提个小问题，如果在透镜表面涂上增透膜，假设绿光波长已知，那增透膜最薄是多少？留给大家课后思考，学完这一节相信大家带着问题学习会理解得更好。

　　继续看例题演示3，这就是薄膜干涉。如图所示实验装置，观察光的薄膜干涉现象。首先问大家，在哪里观察酒精灯火焰的像呢？刚才说过，是薄膜的前表面和后表面反射光出现干涉，所以人应该站在酒精灯的同一侧观察。图甲是点燃的酒精灯，图乙是竖立着一层肥皂液膜酒精线圈，将这个线圈缓慢旋转，观察到的现象是什么呢？如果把肥皂膜缓慢转过来，金属线圈转动了，干涉条纹转动了吗？思考一下，干涉条纹肯定不发生任何改变。为什么呢？因为受重力作用，无论金属线圈如何转动，肥皂膜下面厚、上面薄的变化趋势不会改变，无论金属线圈转多少角度，干涉条纹总是水平的，且条纹是竖直排列，原因是厚度从上至下缓慢发生变化。

　　选doc第4题，如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凹透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色光照射到该装置上。从上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，即牛顿环。光从上面照下来，是哪两个表面反射形成的干涉条纹呢？肯定是凸透镜的下表面和玻璃的上表面，在这个位置形成了空气膜，空气膜厚度从圆心开始往外不断变大，类似于刚才的肥皂膜，靠近圆心薄，远离圆心厚。那么AB答案当中，应该是凸透镜的下表面和玻璃的上表面反射光叠加形成，A答案正确，这是个多选题。干涉条纹是如何形成的呢？干涉条纹不等间距是因为空气膜的厚度不是均匀变化的，如果均匀变化，间距也应该均匀变化。思考一下，如果不想用这个牛顿环，想做一个曲率半径更大的透镜，什么叫曲率半径更大呢？就是透镜的曲面更加平缓。那干涉条纹会有什么样的变化呢？例如，如果在某个位置出现的是一条亮纹，由于曲面更加平缓，这条亮纹对应的厚度应该在更远离圆心处出现。所以我们知道，条纹肯定会变得更加稀疏。所以换用曲率半径更大的透镜，干涉条纹会变得更加稀疏，但依然是不等间距的，依然是明暗相间的条纹，答案选D。

　　大家明白了吗？回归课本，我们来看弯曲的干涉条纹，判断被检查平面在此处是凹下还是凸起。先不管结论，来看图中单色光从上面照下来，是哪两个表面反射形成薄膜干涉呢？上面是样板，下面是被检查工件，薄膜是由薄片垫起形成的。样板的下表面和被检查平面的上表面形成一个厚度不断变化的空气膜，从而形成薄膜干涉，用来检查工件平整度。从样板的标准平面和被检查平面反射的两列光发生干涉，就像课本图13.4 - 7展示的那样。像图中靠近尖端拐弯的图形，它是凹下还是凸起呢？同学们思考一下，如果工件是平整的，就是甲图；工件不平整是乙图。在乙图这个位置，本来应该出现亮纹的地方，后面厚度大，而在厚度小的前面位置却提前出现了本该在厚处出现的条纹，这说明在这个位置出现了与后面一样的厚度，所以这一点应该是凹下的。