133光的干涉学习教案

会计学1133光的干涉光的干涉(gnsh)第一页，共21页。第1页/共21页第二页，共21页。 干涉现象是波动独有的特征干涉现象是波动独有的特征(tzhng)，如果，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象一、杨式双缝干涉一、杨式双缝干涉(gnsh)实验实验用氦氖激光器用氦氖激光器水波的干涉水波的干涉第2页/共21页第三页，共21页。天才天才(tinci)(tinci)的设想的设想光束光束单缝单缝双缝双缝红滤色片红滤色片 ( (激光激光) )屏幕屏幕s s0 0s s1 1s s2 2托马斯托马斯杨杨 杨氏双缝实验杨氏双缝实验(shyn)(shyn)被评为十被评为十大最美丽实验大最美丽实验(shyn)(shyn)之一。之一。巧妙巧妙(qiomio)(qiomio)解决了相干光问题解决了相干光问题第3页/共21页第四页，共21页。18011801年，英国物理学家托马斯年，英国物理学家托马斯杨（杨（1773182917731829）在实验室里成）在实验室里成功功(chnggng)(chnggng)的观察到光的干涉的观察到光的干涉证证明明(zhngmng)光光是是一一种种波波第4页/共21页第五页，共21页。现象：出现亮暗相间现象：出现亮暗相间(xingjin)(xingjin)条纹。条纹。叠加（振动叠加（振动(zhndng)(zhndng)）加强的地方出）加强的地方出现亮条纹，振动现亮条纹，振动(zhndng)(zhndng)减弱的地方减弱的地方出现暗条纹。出现暗条纹。第5页/共21页第六页，共21页。P1PP1S2P1S1= d光程光程(un chn)差差P2S1S2P1PdP2讨论：亮纹和暗纹为什么相间讨论：亮纹和暗纹为什么相间(xingjin)(xingjin)（依次（依次出现）呢？出现）呢？第6页/共21页第七页，共21页。S1S2PdS1PPS1S1S2PS2PPS2光程差光程差d=0d=0，S1S1、S2S2步调一致步调一致(b dio y zh)(b dio y zh)，该点振动加强。（亮），该点振动加强。（亮）第7页/共21页第八页，共21页。S1S2P1PdS1S2P1P1P1S1P1S2dS1S2P1d = =/2/2光程差光程差d= /2 d= /2 ，S1S1、S2S2在在P1P1处步调处步调(bdio)(bdio)相反，该点振动减弱。相反，该点振动减弱。( (暗）暗）第8页/共21页第九页，共21页。S1S2P2PdS1S2P2P2P1S1P1S2dS1S2P2d = =光程差光程差d= d= ，S1S1、S2S2在在P2P2处步调一致，该点振动处步调一致，该点振动(zhndng)(zhndng)加强。加强。( (亮）亮）第9页/共21页第十页，共21页。1 1、形成明、暗条纹、形成明、暗条纹(tio wn)(tio wn)的条件的条件光程光程(un chn)差差：21LLsNoImageS1S2P1Pl二、双缝干涉二、双缝干涉(gnsh)规律规律22ns n=0、1、2、3暗纹暗纹2) 12(nsn=0、1、2、3亮纹亮纹第10页/共21页第十一页，共21页。2 2、相邻明（暗）纹间的距离、相邻明（暗）纹间的距离(jl)(jl)大大小：小：双缝之间的距离双缝之间的距离(jl)d:(jl)d:双缝与屏间的距离双缝与屏间的距离(jl) l :(jl) l :S1S2P1Pldlx 波长越大，相邻的亮纹间距越大波长越大，相邻的亮纹间距越大波长波长:d d越小，相邻的亮纹间距越大越小，相邻的亮纹间距越大L L越大，相邻的亮纹间距越大越大，相邻的亮纹间距越大（1 1）：影响因素：）：影响因素：（2 2）：相邻亮纹间距计算公式：）：相邻亮纹间距计算公式：第11页/共21页第十二页，共21页。各色光在真空中的波长各色光在真空中的波长光的光的颜色颜色波长波长nm光的光的颜色颜色波长波长nm红红770620绿绿580490橙橙620600蓝靛蓝靛490450黄黄600580紫紫450400红光波长红光波长(bchng)最大，紫光波长最大，紫光波长(bchng)最小最小dLx 第12页/共21页第十三页，共21页。白光红光700nm红兰光470nm兰亮暗相间亮暗相间(xingjin)彩色条纹彩色条纹(2)(2)、白光的干涉、白光的干涉(gnsh)(gnsh)图样图样是：是：中央是白色条纹(tio wn)，两侧是彩色条纹(tio wn)(1)(1)、单色光的干涉图样是：、单色光的干涉图样是： 明暗相间的条纹，相邻明 纹的间距相同，强弱相同3.3.光的干涉条纹的特点光的干涉条纹的特点: :第13页/共21页第十四页，共21页。 1、产生稳定、产生稳定(wndng)的干涉条纹的条件：两光频的干涉条纹的条件：两光频率相同。率相同。2、（、（1）半波长）半波长(bchng)的偶数倍时出现亮的偶数倍时出现亮条纹；条纹； （2）半波长）半波长(bchng)的奇数倍时出现暗的奇数倍时出现暗条纹条纹S1S2P1P4 4、干涉条纹的特点是等间距的，明暗相间的；、干涉条纹的特点是等间距的，明暗相间的；单色光和单色光和 白光的条纹不同。白光的条纹不同。3 3、同样条件的双缝实验，用不同的色、同样条件的双缝实验，用不同的色 光得到的光得到的相邻亮（暗）条纹间相邻亮（暗）条纹间的宽的宽 度不等。度不等。 dLx 第14页/共21页第十五页，共21页。为什么光的波长为什么光的波长(bchng)越大，条纹的间距越大？越大，条纹的间距越大？亮亮LL屏屏屏屏第15页/共21页第十六页，共21页。亮亮亮亮亮亮为什么双缝的间距为什么双缝的间距(jin j)d越小，条纹的间距越小，条纹的间距(jin j)越大？越大？d2d112dd亮亮L LL L屏屏屏屏第16页/共21页第十七页，共21页。屏A屏BL1L2d12LL两狭缝两狭缝(xi fn)之间距离之间距离d不变不变第17页/共21页第十八页，共21页。练习题：练习题：1、两只相同的灯泡发出的光束相遇、两只相同的灯泡发出的光束相遇_发生干涉现象？（填发生干涉现象？（填“能能”或或“不能不能”）2、在双缝干涉实验中，以白光为光源，、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到彩色干涉条纹，若在双缝中在屏上观察到彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时：（绿光），这时：（ ）A、只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜、只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失色的双缝干涉条纹消失B、红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜、红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的干涉条纹仍然色的干涉条纹仍然(rngrn)存在存在C、任何颜色的干涉条纹都不存在。、任何颜色的干涉条纹都不存在。D、屏上无任何亮光、屏上无任何亮光不能不能C第18页/共21页第十九页，共21页。3 3、用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列正、用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列正确的说法是：（确的说法是：（ ）A A、干涉图样的中央亮纹是白色的；、干涉图样的中央亮纹是白色的；B B、在靠近中央亮纹两侧、在靠近中央亮纹两侧(lin c)(lin c)最先出现的是红色条纹；最先出现的是红色条纹；C C、在靠近中央亮纹两侧、在靠近中央亮纹两侧(lin c)(lin c)最先出现的是紫色条纹；最先出现的是紫色条纹；D D、在靠近中央亮纹两侧、在靠近中央亮纹两侧(lin c)(lin c)最先出现的彩色条纹的颜最先出现的彩色条纹的颜色与色与 双缝间距离有关双缝间距离有关AC 第19页/共21页第二十页，共21页。第20页/共21页第二十一页，共21页。