133光的干涉课件

第十三章 光 第三节 光的干涉人教版选修人教版选修3-4 干涉现象是波动独有的特征，如果光真的干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象是一种波，就必然会观察到光的干涉现象一、杨式双缝干涉实验一、杨式双缝干涉实验一、杨式双缝干涉实验一、杨式双缝干涉实验思考思考1 1：如果我们先假设光是一种波，那如果我们先假设光是一种波，那么按照我们所学的波动知识，光要发生干么按照我们所学的波动知识，光要发生干涉现象需要满足什么条件？涉现象需要满足什么条件？（频率相同）（频率相同）思考思考2 2：有没有什么方法可以获得有没有什么方法可以获得相干光相干光频频率相同的光呢？率相同的光呢？天才的设想天才的设想光光束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 杨氏双缝实杨氏双缝实验被评为十大最验被评为十大最美丽实验之一。美丽实验之一。巧妙解决了相干光问题巧妙解决了相干光问题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）在实验室里成功的观察到光的干涉验室里成功的观察到光的干涉证证明明光光是是一一种种波波实验演示：实验演示：用氦氖激光器演用氦氖激光器演示光的双缝干涉示光的双缝干涉现象：出现亮暗相间条纹。现象：出现亮暗相间条纹。思考思考3 3：为什么有的地方亮为什么有的地方亮一些有些地方暗一些？请一些有些地方暗一些？请用我们所学的波动知识来用我们所学的波动知识来解释。解释。叠加（振动）加强的地方叠加（振动）加强的地方出现亮条纹，振动减弱的出现亮条纹，振动减弱的地方出现暗条纹。地方出现暗条纹。P1PP1S2P1S1=d光程差光程差P2S1S2P1PdP2讨论：讨论：亮纹亮纹和暗纹为什么相间（依次出现）呢？和暗纹为什么相间（依次出现）呢？S1S2PdS1PPS1S1S2PS2PPS2光程差光程差d=0，S1、S2步调一致，该点振动加强。（亮）步调一致，该点振动加强。（亮）S1S2P1PdS1S2P1P1P1S1P1S2dS1S2P1d=/2/2光程差光程差d=/2/2 ，S1、S2在在P1处步调相反，该点振动减弱。处步调相反，该点振动减弱。(暗）暗）S1S2P2PdS1S2P2P2P1S1P1S2dS1S2P2d=光程差光程差d=，S1、S2在在P2处步调一致，该点振动加强。处步调一致，该点振动加强。(亮）亮）1 1、形成明、暗条纹的条件、形成明、暗条纹的条件光程差：光程差：S1S2P1Pl二、双缝干涉规律二、双缝干涉规律二、双缝干涉规律二、双缝干涉规律n=0、1、2、3暗纹暗纹n=0、1、2、3亮纹亮纹2 2、相邻明（暗）纹间的距离大小：、相邻明（暗）纹间的距离大小：双缝之间的距离双缝之间的距离d:d:双缝与屏间的距离双缝与屏间的距离 l:S1S2P1Pl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：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红光波长最大，紫光波长最小红光波长最大，紫光波长最小白光红光兰光亮暗相间彩色条纹亮暗相间彩色条纹(2)(2)、白光的干涉图样是：、白光的干涉图样是：中央是白色条纹，两侧是彩色条纹(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:小结小结小结小结 1、产生、产生稳定的干涉条纹稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。的条件：两光频率相同。2、（、（1）半波长的偶数倍时半波长的偶数倍时出现亮条纹出现亮条纹；（2）半波长的奇数倍时半波长的奇数倍时出现暗条纹出现暗条纹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。练习题：练习题：1、两只相同的灯泡发出的光束相遇_发生干涉现象？（填“能”或“不能”）2、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（只能透过绿光），这时：（）A A、只只有有红红色色和和绿绿色色的的干干涉涉条条纹纹，其其它它颜颜色色的的双双缝缝干干涉条纹消失涉条纹消失B B、红红色色和和绿绿色色的的干干涉涉条条纹纹消消失失，其其它它颜颜色色的的干干涉涉条条纹仍然存在纹仍然存在C 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 D、屏上无任何亮光、屏上无任何亮光不能不能C3 3、用用白白光光做做双双缝缝干干涉涉实实验验时时，得得到到彩彩色色的的干干涉涉条条纹纹，下列正确的说法是：（下列正确的说法是：（）A、干涉图样的中央亮纹是白色的；B、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条纹；C、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹；D、在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与 双缝间距离有关AC