《光的干涉》教學中易錯點辨析

黎錦志

2016年10月，教育部考試中心下發《關于2017年普通高考考試大綱修訂內容的通知》，發布了2017年普通高考考試大綱修訂內容。其中修訂后的物理考試大綱將選修3-5模塊列入必考內容，選修3-3、3-4模塊為選考內容，考生從中任選1個模塊作答。由于選修3-4模塊已經在以往的廣東卷高考中“退隱”多年，以致部分教師（尤其是新教師）在教學中遇到不少困惑。筆者針對高中學生的數學理論水平和抽象概括能力不強的特點，以及不少學校實驗室設備不完善等因素，結合粵教版高中物理選修3-4系列第四章光學部分，以楊氏雙縫干涉實驗和薄膜干涉現象為例，闡明基本的波動光學理論，解決學生的學習困惑。

四、楊氏雙縫干涉實驗的條紋圖像是否等間隔

上圖是有關于楊氏實驗的閱讀材料圖片。注意觀察的學生會發現一個有趣問題：電腦模擬的條紋是等間隔的（如a圖），而課本中真實實驗的圖片（如b圖）顯示卻不是均勻分布的。原因是什么呢？根據光的波動理論，如果實驗時用的光是純正的單色光源，其波長λ是不變的，那么產生的條紋會是明暗相間、均勻分布的條紋，其條紋間隔還可以用公式計算。

但是在實驗室中，不管如何精確，光源的光都具有非單色性，其波長是介于λ到λ+△λ的范圍，在這一取值內有無數種光波，這些光波都會發生雙縫干涉，結果是所有的光只有0級條紋重合，其他級條紋有著不同程度的錯位。整個屏幕上的條紋分布就變得不均勻，條紋之間間隔從0級條紋開始，有規律地變化。在屏幕上波長λ的光的n級條紋和λ+△λ的（n-1）級條紋重合的地方，條紋的可見度最小。考慮到光源的非單色性對條紋的影響，課本中的實際條紋圖片是符合真實情況的，與理論并沒有矛盾。

責任編輯 羅 峰