3.4.1波的干涉課件-高二上學(xué)期物理人教版選擇性

4.3光的干涉第1課時

第四章

光肥皂膜看起來常常是彩色的，雨后公路積水上面漂浮的油膜，也經(jīng)常顯現(xiàn)出彩色條紋。這些彩色條紋或圖樣是怎樣形成的？牛頓微粒說光的本性學(xué)說的發(fā)展史惠更斯波動說必要條件：特點：有的地方振動加強(qiáng)，有的地方振動減弱；且振動加強(qiáng)的地方與振動減弱的地方

出現(xiàn)。兩列波的頻率相同。相間隔機(jī)械波干涉現(xiàn)象重疊區(qū)內(nèi)一質(zhì)點振動是加強(qiáng)還是減弱，取決于什么？一切波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象；干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，所以光也會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。振動加強(qiáng)點的位置：a（波峰）振動減弱點的位置：b（波谷）光束單縫雙縫紅濾色片

(激光)屏幕s0s1s2一、光的雙縫干涉思考1：光要發(fā)生干涉現(xiàn)象需要滿足什么條件？思考2：有沒有什么方法可以獲得相干光—頻率相同的光呢？相干光源（頻率和振動情況一致）天才的設(shè)想托馬斯·楊楊氏雙縫實驗被評為十大最美麗實驗之一。巧妙解決了相干光問題金屬擋板反射鏡激光源實驗裝置一、光的雙縫干涉光的雙縫干涉——演示實驗實驗現(xiàn)象思考：為什么有的地方亮一些，有些地方暗一些？一、光的雙縫干涉激光束雙縫屏S1S2振動加強(qiáng)的地方出現(xiàn)亮條紋振動減弱的地方出現(xiàn)暗條紋一、光的雙縫干涉PΔSS1S2P0

中央亮紋：Δs=0P1

第一亮紋：Δs=λλP1

第一亮紋：Δs=λ2λP2

第二亮紋：Δs=2λP2

第二亮紋：Δs=2λ波程差：Δs=PS2－PS1

則??點的振動加強(qiáng)（明條紋）一、光的雙縫干涉波程差：Δs=QS2－QS1

則Q點的振動減弱（暗條紋）←第一暗紋：Δs=λ/2←第一暗紋：Δs=λ/2←第二暗紋：Δs=3λ/2←第二暗紋：Δs=3λ/2←第三暗紋：Δs=5λ/2←第三暗紋：Δs=5λ/2S1S23λ/2λ/25λ/2二、干涉條紋和光的波長之間的關(guān)系由于

d?l，運(yùn)用幾何知識，得

激光束擋板屏

d：雙縫間距l(xiāng)：擋板到屏的距離而形成亮紋的條件：則相鄰兩個亮條紋間距為：則亮紋到中心的距離：【典例1】在如圖所示是光的雙縫干涉的示意圖，下列說法中正確的是()①單縫S的作用是為了增加光的強(qiáng)度②雙縫S1、S2

的作用是為了產(chǎn)生兩個頻率相同的線狀光源③當(dāng)S1、S2發(fā)出兩列光波到P點的路程差為光的波長λ的1.5倍時，產(chǎn)生第二條暗條紋④當(dāng)S1、S2

發(fā)出的兩列光波到P

點的路程差為長λ時，產(chǎn)生中央亮條紋A.①B.①②C.②④D.②③D解析：單縫的作用是形成線光源，所以①錯誤；雙縫屏的作用是形成相干光源，所以②正確；當(dāng)S1、S2發(fā)出兩列光波到P點的路程差為光的波長λ的0.5倍時產(chǎn)生第一條暗條紋，當(dāng)S1、S2發(fā)出兩列光波到P點的路程差為光的波長λ的1.5倍時，產(chǎn)生第二條暗條紋，所以③正確；當(dāng)S1、S2發(fā)出的兩列光波到P點的路程差為0時，產(chǎn)生中央亮條紋，所以④錯誤。一、光的雙縫干涉各色光在真空中的波長光的顏色波長nm光的顏色波長nm紅770－620綠580－490橙620－600藍(lán)－靛490－450黃600－580紫450－400（2）不同顏色的光頻率不同：f紅<f橙<f黃<f綠<f青<f藍(lán)<f紫（1）相同介質(zhì)中，不同的光波長不同：λ紅>λ橙>λ黃>λ綠>λ青>λ藍(lán)>λ紫（3）相同雙縫干涉裝置，不同的光條紋間距不同：Δx紅>Δx橙>Δx黃>Δx綠>Δx青>Δx藍(lán)>Δx紫不同單色光干涉條紋寬度：一、光的雙縫干涉白光的干涉圖樣特點：（1）明暗相間的彩色條紋；（2）中央為白色亮條紋；（3）干涉條紋是以中央亮紋為對稱點排列的；（4）在每條彩色亮紋中紅光總是在外側(cè)，紫光在內(nèi)側(cè)?！镜淅?】

某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到題(甲)圖所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如題(乙)圖所示。他改變的實