资源描述
1,光的干涉,1光的干涉,2,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,一、杨氏双缝干涉实验,2 干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种,3,思考,1,：,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，光要发生干涉现象需要满足什么条件？,（频率相同、相差恒定）,思考,2,：,有没有什么方法可以获得,相干光,频率相同的光呢？,3思考1：如果我们先假设光是一种波，那么按照我们所学的波动知,4,天才的设想,光束,单缝,双缝,红滤色片,(,激光,),屏幕,s,0,s,1,s,2,托马斯,杨,杨氏双缝实验被评为十大最美丽实验之一。,巧妙解决了相干光问题,4天才的设想光束单缝双缝红滤色片 屏幕s0s1s2托马斯,5,1801,年，英国物理学家托马斯,杨,（,1773,1829,）在实验室里成功的观察到光的干涉。,5 1801年，英国物理学家托马斯 杨（1773,6,现象：出现亮暗相间的条纹。,思考,3,：,为什么有的地方亮一些有些地方暗一些？请用我们所学的波动知识来解释。,叠加（振动）加强的地方出现亮条纹，振动减弱的地方出现暗条纹。,托马斯,杨实验直接挑战牛顿微粒说，并坦言：,“,尽管我们仰望牛顿的大名，但我并不因此非得认为他是百无一失的,我遗憾地看到他也会弄错，而他的权威也许有时甚至阻碍了科学的进步,”,。这是一种非常可贵的精神。,6现象：出现亮暗相间的条纹。思考3：为什么有的地方亮一些有些,7,P,1,P,P,1,S,2,P,1,S,1,=,s,光程差,P,2,S,1,S,2,P,1,P,s,P,2,讨论：,亮纹,和暗纹为什么相间（依次出现）呢？,7P1PP1S2P1S1=s 光程差P2S1S2P1P,8,S,1,S,2,P,S,1,S,2,P,光程差,s,=0,，,S,1,、,S,2,步调一致，该点振动加强。（亮）,8S1S2PS1S2P光程差s=0，S1、S2步调一致，,9,S,1,S,2,P,1,P,s,S,1,S,2,P,1,s,=,/2,光程差,s,=,/2,，,S,1,、,S,2,在,P,1,处步调相反，该点振动减弱。,(,暗）,9S1S2P1PsS1S2P1s=/2光程差s=,10,S,1,S,2,P,2,P,S,1,S,2,P,2,s,=,光程差,s,=,，,S,1,、,S,2,在,P,2,处步调一致，该点振动加强。,(,亮）,s,10S1S2P2PS1S2P2s=光程差s=,11,1.,形成明、暗条纹的条件,光程差：,S,1,S,2,P,1,P,l,二、双缝干涉规律,n=0,、,1,、,2,、,3,暗纹,n=0,、,1,、,2,、,3,亮纹,111.形成明、暗条纹的条件光程差：S1S2P1Pl二、双缝,12,2.,相邻明（暗）纹间的距离大小：,双缝之间的距离,d:,双缝与屏间的距离,L,:,波长越大，相邻的亮纹间距越大,波长,:,d,越小，相邻的亮纹间距越大,L,越大，相邻的亮纹间距越大,（,1,）影响因素：,（,2,）相邻亮纹,(,或暗纹,),间距计算公式：,屏幕,x,x,122.相邻明（暗）纹间的距离大小：双缝之间的距离d:双缝,13,各色光在真空中的波长,光的,颜色,波长,nm,光的,颜色,波长,nm,红,770,620,绿,580,490,橙,620,600,蓝靛,490,450,黄,600,580,紫,450,400,红光波长最大，紫光波长最小,13各色光在真空中的波长光的波长光的波长红770620绿5,14,白光,红光,兰光,亮暗相间的彩色条纹,(2),白光的干涉图样：,中央是白色条纹，两侧是彩色条纹。,(1),单色光的干涉图样：,明暗相间的条纹，相邻明纹（或暗纹）的间距相同。,3.,光的干涉条纹的特点,:,14白光红光兰光亮暗相间的彩色条纹(2)白光的干涉图样：,15,生活中我们经常见到光的干涉现象,肥皂泡呈彩色,水上的油膜呈彩色,昆虫的翅膀呈彩色,某些金属的表面呈彩色,压紧两块小玻璃片可看到彩色环,三、薄膜干涉,15生活中我们经常见到光的干涉现象肥皂泡呈彩色水上的油膜呈彩,16,肥皂泡呈彩色,16肥皂泡呈彩色,17,昆虫的翅膀呈彩色,17昆虫的翅膀呈彩色,18,薄膜干涉实验,4,、像上出现明暗相间的黄色条纹,5,、随着时间的推移，条纹间距越来大。,1,、点燃酒精灯，并在酒精灯火焰里洒一些食盐。,3,、在火焰的同侧观察火焰的反射像。,2,、用金属环在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。,18薄膜干涉实验4、像上出现明暗相间的黄色条纹5、随着时间的,19,由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形。,光从薄膜的前后两个表面反射出来两个光波，这两列光波的频率相同，产生干涉。,现象解释,前表面,后表面,19由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形。光从薄膜的,20,光程差为波长的整数倍，形成黄色的亮条纹。,光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。,现象解释,20光程差为波长的整数倍，形成黄色的亮条纹。光程差为半波长的,21,在重力的作用下，薄膜随着时间越来越薄。,条纹间距变稀疏,现象解释,白光照射时是彩色条纹,21在重力的作用下，薄膜随着时间越来越薄。条纹间距变稀疏现象,22,光的干涉在技术上的应用,1.,检查物体表面的平整程度,2.,增透膜,22光的干涉在技术上的应用1.检查物体表面的平整程度2.增透,23,楔型空气薄层,标准样板,被检测平面,光在空气层的上下表面发生反射,这两束反射光发生干涉,.,如果被检测表面的平整的,将看到与底线平行的干涉条纹,.,原因是厚度相等的地方，光程差一样、干涉情况一样，即某一处反射回来的两列波叠加，若光振动加强，产生亮点，那些与这处厚度相等的地方都是亮点，这些亮点组成彼此平行的亮纹,反之是暗纹,23楔型空气薄层标准样板被检测平面光在空气层的上下表面发生反,24,24,25,2.,增透膜,增透膜,薄膜厚度,增透膜：在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波长的,1/4,时，从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半个波长，它们干涉相消，减小了反射光的能量，增强了透射光的能量，称为增透膜。,252.增透膜增透膜薄膜厚度增透膜：在透镜表面涂上一层薄膜，,26,另一种实现光的干涉装置,牛顿环,26另一种实现光的干涉装置牛顿环,27,双缝干涉,干涉图样的特点,光的干涉条件,:,相干光,产生明暗条纹的条件,单色光照射时,白光照射时,亮纹：光程差,s,=n,暗纹：光程差,s,=,（,2n+1)/2,亮（暗）纹间距的公式,x=,四、课堂小结,27双缝干涉干涉图样的特点光的干涉条件:相干光产生明,28,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,、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,B,、红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的干涉条纹仍然存在,C,、任何颜色的干涉条纹都不存在。,D,、屏上无任何亮光,不能,C,28练习题：不能C,29,3,、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：（）,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,29AC,30,为什么光的波长,越大，条纹的间距越大？,亮,亮,L,L,屏,屏,30为什么光的波长越大，条纹的间距越大？亮亮LL屏屏,31,亮,亮,亮,为什么双缝的间距,d,越小，条纹的间距越大？,d,2,d,1,亮,L,L,屏,屏,31亮亮亮为什么双缝的间距d越小，条纹的间距越大？d2d1亮,32,屏,A,屏,B,L,1,L,2,d,两狭缝之间距离,d,不变,32屏A屏BL1L2d两狭缝之间距离d不变,
展开阅读全文