《光的干涉》課件(唐春香上課用)

1、光的干涉1.1、兩列機(jī)械波（如聲波、水波）發(fā)生干涉的條件是什么？2、兩列波(振動(dòng)情況步調(diào)相同）干涉時(shí)，振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)和振動(dòng)最弱的點(diǎn)條件是什么？2.重點(diǎn)雙縫干涉圖象的形成實(shí)驗(yàn)及分析難點(diǎn)亮紋（或暗紋）位置的確定.亮紋（或暗紋）間距公式的推導(dǎo).3.光到底是什么？牛頓微粒說(shuō)光是一種物質(zhì)微?？梢猿晒Φ亟忉尮獾闹本€傳播和反射但是解釋光的疊加、干涉衍射現(xiàn)象時(shí)遇到了困難4.光到底是什么？惠更斯波動(dòng)說(shuō)19世紀(jì)60年代麥克斯韋電磁說(shuō)光是在空間傳播的某種波19世紀(jì)初觀察到了光的干涉和衍射5.惠更斯波動(dòng)說(shuō)惠更斯的波動(dòng)說(shuō)可以成功地解釋光的反射、折射、疊加等現(xiàn)象但是解釋光的直線傳播產(chǎn)生影等現(xiàn)象遇到了困難6.光到底是什么？現(xiàn)

2、在人們的認(rèn)識(shí)光的干涉，衍射說(shuō)明光具有波動(dòng)性光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性光具有波動(dòng)性，又具有粒子性（光具有波粒二象性）7.一、雙縫干涉1、實(shí)驗(yàn)裝置相干光源：把點(diǎn)光源發(fā)出的一束光分成兩束，能保證它們具有相同的頻率和恒定的相差。楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)8ppt課件S1S2S*楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)像屏雙縫屏9.10.二、單色光的雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1、等寬度、等間距的明暗條紋。2、波峰與波峰、波谷與波谷疊加的區(qū)域振動(dòng)最強(qiáng)，即出現(xiàn)明條紋。波峰與波谷疊加的區(qū)域振動(dòng)最弱，即出現(xiàn)暗條紋。11.思考：若用綠光在同樣的裝置中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，會(huì)得到什么圖樣呢？12.不同單色光的雙縫圖樣干涉比較紅光藍(lán)光13. 從兩張照片中可以看出：

3、紅光的條紋間距（寬度）比綠光大，那么，不同單色光的干涉條紋的間距（寬度）與哪些因素有關(guān)? 14.S1S2S*P(中央亮條紋）P1（相鄰亮條紋）L已知L,d， ，P,Q兩為相鄰的亮條紋15.(應(yīng)用)你能否根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一測(cè)量某種可見光波長(zhǎng)的方案？測(cè)量(1)雙縫的間距d(2)光屏到擋板的距離L(3)相鄰兩條條紋的間距x16ppt課件實(shí)例：（應(yīng)用）(1)雙縫的間距 d=0.18mm(2)光屏到擋板的距離L=90cm(3)相鄰兩條條紋的間距x=3.50mm求：此單色光的波長(zhǎng)為多大?17ppt課件 觀察不同單色光的雙縫干涉條紋的情況，可以得到的信息？18.各色光在真空中的波長(zhǎng)光的顏色波長(zhǎng)nm光的顏

4、色波長(zhǎng)nm紅770620綠580490橙620600藍(lán)靛490450黃600580紫450400紅光波長(zhǎng)最大，紫光波長(zhǎng)最小光的波長(zhǎng)的測(cè)定：19.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法中正確的是( )A、入射光波長(zhǎng)越長(zhǎng)，干涉條紋間距越大B、入射光波長(zhǎng)越長(zhǎng)，干涉條紋間距越小C、把入射光由綠光變成紫光，干涉條紋間距變小D、把入射光由綠光變成紅光，干涉條紋間距變小AC 20ppt課件中間亮紋第二條亮紋第一條亮紋第一條亮紋第二條亮紋第一條暗紋第一條暗紋第二條暗紋第三條暗紋第二條暗紋第三條暗紋三、條紋間距21ppt課件條紋間距的含義：相鄰的亮紋或暗紋之間的距離總是相等的，相鄰的亮紋和亮紋之間的距離或暗紋和暗紋之間的距

5、離叫做條紋間距。 三、條紋間距及離中心條紋距離條紋中心的位置：明紋暗紋S1S2*L22.特征量紅光紫光干涉條紋間距（x）真空中的波長(zhǎng)（ ）頻率（）折射率（n） 四、七種單色光的綜合性質(zhì)對(duì)比由大到小由大到小由小到大光的折射由小到大23.紅光到紫光七種單色光在同一種裝置中的雙縫干涉條紋間距是拓展2、若用白光在同樣的裝置中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)2.分析說(shuō)明用白光做楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，中央亮紋的邊緣是什么顏色？ 3.分析說(shuō)明用白光做楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，離中央最近的一條亮紋是什么顏色？ 紅紫拓展1、它們?cè)陔p縫正對(duì)的像屏的中央P處附近均為亮條紋還是暗條紋？1.其干涉圖樣是什么條紋？從大到小的24.白光藍(lán)光紅光25.雙縫干

6、涉（結(jié)論）單色光，白光在同樣的裝置中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）不同單色光：屏中央出現(xiàn)亮紋，兩側(cè)出現(xiàn)間距相等的亮暗相間的條紋。（2）白光：屏中央出現(xiàn)白色亮紋，兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋，紫光最靠近中央，邊緣為紅光。26ppt課件相干光源（發(fā)生干涉的條件）(1)頻率相同(2)相位差恒定(3)振動(dòng)方向相同27ppt課件兩個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)光源S1和S2都發(fā)出同頻率的紅色光，照亮一個(gè)原是白色的小屏，則小屏上呈現(xiàn)的情況是( )A、明暗相間的干涉條紋B、屏上一片紅光C、屏仍是呈白色的D、屏是呈黑色的B28ppt課件1.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差s =0.6m；若分別用頻率為f1=5.01014Hz和頻

7、率為f2=7.51014Hz的單色光垂直照射雙縫隙，則P點(diǎn)出現(xiàn)條紋的情況是以下哪種( )A.用頻率f1的單色光照射時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)明條紋B.用頻率f2的單色光照射時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)明條紋C.用頻率f1的單色光照射時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋D.用頻率f2的單色光照射時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋AD由C=f得：1=C/f1= 0.6m, s =0.6m=1明條紋由C=f得：2=C/f2= 0.4m, s =0.6m=1.52暗條紋29ppt課件C2.如圖，用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，P處為第二亮條紋，改用頻率較高的單色光重做實(shí)驗(yàn),其他條件不變時(shí)，則第二亮條紋的位置( )A、仍在P處B、在P點(diǎn)的上方C、在P點(diǎn)的下方D、將不存在亮條

8、紋02112P頻率增大，波長(zhǎng)減小。條紋距中心條紋間距減小。C=f30ppt課件在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，若用紅、綠兩塊玻璃分別擋在一條狹縫前面，下面說(shuō)法中正確的是 ( )A屏上形成明暗相間的干涉條紋. B屏上形成紅、綠相間的干涉條紋 C屏上不能形成干涉條紋 D以上說(shuō)法都不正確C31ppt課件4.由兩個(gè)不同光源所發(fā)出的兩束白光射在同一點(diǎn)上，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，這是因?yàn)?)A兩個(gè)光源發(fā)出光的頻率不同B兩個(gè)光源發(fā)出光的強(qiáng)度不同C兩個(gè)光源發(fā)出光的光速不同D這兩個(gè)光源是彼此獨(dú)立的，不是相干光源D32ppt課件5一束單色平行光，通過(guò)雙縫在屏上得到干涉條紋，則( )A相鄰明條紋或暗條紋的間距不相等B用紅光做實(shí)驗(yàn)比用

9、紫光做實(shí)驗(yàn)得到的明條紋或暗條紋的間距大C屏上某暗條紋中一點(diǎn)到兩縫的距離的差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍D如改用白光做實(shí)驗(yàn)，得不到干涉條紋 BC33ppt課件6如圖是雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)裝置，其光屏上P處發(fā)現(xiàn)明條紋，則雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差為( )A光波的半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍B光波的波長(zhǎng)的奇數(shù)倍C光波的半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍D光波的波長(zhǎng)的偶數(shù)倍C34ppt課件S1S2S*P(中央亮條紋）P1（相鄰亮條紋）L已知L,d， ，P,Q兩為相鄰的亮條紋d=0.18mmL=90cmx=3.50mm35.特征量紅光紫光干涉條紋間距（x）真空中的波長(zhǎng)（ ）頻率（）折射率（n） 四、七種單色光的綜合性質(zhì)對(duì)比由大到小由大到小由小到大光的折

10、射由小到大36.紅光到紫光七種單色光在同一種裝置中的雙縫干涉條紋間距是拓展2、若用白光在同樣的裝置中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)2.分析說(shuō)明用白光做楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，中央亮紋的邊緣是什么顏色？ 3.分析說(shuō)明用白光做楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，離中央最近的一條亮紋是什么顏色？ 紅紫拓展1、它們?cè)陔p縫正對(duì)的像屏的中央P處附近均為亮條紋還是暗條紋？1.其干涉圖樣是什么條紋？從大到小的37.白光藍(lán)光紅光38.雙縫干涉（結(jié)論）單色光，白光在同樣的裝置中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）不同單色光：屏中央出現(xiàn)亮紋，兩側(cè)出現(xiàn)間距相等的亮暗相間的條紋。（2）白光：屏中央出現(xiàn)白色亮紋，兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋，紫光最靠近中央，邊緣為紅光。39ppt課

11、件二、薄膜干涉40ppt課件肥皂泡看起來(lái)常常是彩色的，雨后公路積水上面漂浮的油膜，看起來(lái)也是彩色的。這些現(xiàn)象是這樣形成的？41.白光的薄膜干涉條紋彩色條紋水面上的油膜呈彩色42ppt課件薄膜干涉 1）現(xiàn)象：水平明暗相間條紋相干光的來(lái)源： 肥皂薄膜前表面反射光波與后表面反射 光波相互疊加產(chǎn)生干涉43.豎直放置的肥皂膜上呈現(xiàn)彩色條紋44.45.光從薄膜前表面和后表面分別反射出來(lái)，形成兩列振動(dòng)情況完全相同的光波46.薄膜干涉在其火焰上灑一些食鹽，使眼睛恰能在火焰的同側(cè)看到由薄膜反射而生成的黃色火焰的虛像。當(dāng)肥皂薄膜下垂到一定程度，就在虛像上出現(xiàn)了明暗相間的干涉條紋。隨著時(shí)間的推移，條紋間距越來(lái)大。4

12、7ppt課件在薄膜的厚度為d處，前后表面反射光的光程差為d，則當(dāng)時(shí)，出現(xiàn)暗條紋當(dāng)時(shí)，出現(xiàn)亮條紋如果薄膜厚度均勻變化用單色光照射 條紋間距相等用白光照射在同一厚度某一波長(zhǎng)的光反射后增強(qiáng)，另一波長(zhǎng)的光反射后減弱，所以出現(xiàn)彩色條紋48.用單色光照射肥皂薄膜時(shí)，發(fā)生光的干涉現(xiàn)象，這時(shí)（ ）A、看到的干涉圖樣是明暗相間的條紋B、從光源所在同一側(cè)才能看到干涉圖樣C、從光源的另一側(cè)才能看到干涉圖樣D、從光源發(fā)出的光與肥皂膜表面反射的光發(fā)生干涉，形成干涉圖樣AB49.薄膜干涉的應(yīng)用a.干涉法檢查平面 原理：在被檢平面與透明樣板間墊一個(gè)薄片，使其間形成一個(gè)楔形的空氣薄層當(dāng)用單色光從上面照射時(shí)，入射光從空氣層的上

13、、下表面反射出兩列光波，于是從反射光中看到干涉條紋50.劈形空氣薄層標(biāo)準(zhǔn)樣板被檢測(cè)平面 光在空氣層的上下表面發(fā)生反射,這兩束反射光發(fā)生干涉. 如果被檢測(cè)表面的平整的,將看到與底線平行的干涉條紋.檢查工件的平整度51ppt課件左凹右凸52ppt課件b.增透膜 原理：當(dāng)薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長(zhǎng)的時(shí)，在薄膜的兩個(gè)面上的反射光，光程差恰好等于半波長(zhǎng)，因而相互抵消，達(dá)到減小反射光，增大透射光的作用思考:增透膜能否將所有反射光都抵消 思考:怎樣來(lái)確定增透膜的厚度？ 53.因?yàn)槿说囊曈X最敏感的色光為綠光，所以增透膜的厚度為綠光在增透膜中波長(zhǎng)的1/4。以增大綠光的透射強(qiáng)度。因?yàn)榧t光與紫光反射強(qiáng)度大，所以照相機(jī)的鏡頭常呈淡紫色或藍(lán)色照相機(jī)和望遠(yuǎn)鏡54.另一種實(shí)現(xiàn)光的干涉裝置 牛頓環(huán)拓展：干涉裝置55ppt課件有種燈具俗稱冷光燈，用它照射物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜（例如氧化鎂），這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來(lái)的紅外線熱效應(yīng)。以表示此紅外線的波長(zhǎng)，則所鍍膜的厚度最小應(yīng)為：A、 /8;B、/4;C、/2 ;D、 B56pp