光的干涉、衍射和偏振-课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光的干涉,衍射和偏振,光的干涉,1,一、光的干涉1、双缝干涉：,干涉的条件：两列相干光源。,激光,P,1,S,2,S,1,P,P,2,挡板,屏,由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波,叠加时会产生干涉。,当这两列光波到达某点的路程差,等于光的半波长的,偶数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹；,当这两列光波到达某点的路程差,等于光的半波长的,奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹；,相邻两条干涉条纹的间距,一、光的干涉1、双缝干涉：干涉的条件：两列相干光源。激光P,2,单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮（暗）纹间的距离,x,与双缝间的距离,d,、双缝到屏的距离,L,、单色光的波长,之间满足,实验目的：,1、了解光波产生稳定的干涉现象的条件；,2、观察双缝干涉图样；,3、测定单色光的波长。,实验器材：,实验原理：,双缝干涉仪、米尺、测量头。,单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮,3,光源,滤光片,单缝,双缝,遮光筒,屏,实验步骤：,（1）如图所示，把直径约10cm、长约1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏；,（2）取下双缝，打开光源，调节光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；,（3）放好单缝和双缝，单缝和双缝间距离约为5cm10cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上,这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样；,（4）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样；,光源滤光片单缝双缝遮光筒屏实验步骤：（1）如图所示，把直径约,4,（6）已知双缝间的距离,d,，测出双缝到屏的距离,L,，用测量头测出相邻两条亮（暗）纹间的距离,x,，由,（7）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间距的变化，并求出相应色光的波长。,为了减小误差，可测出,n,条亮（暗）间的距离,a,，则:,（5）分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化；,计算单色光的波长。,（6）已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离L，用测量头测出,5,（3）测测条纹间距,x,时，用测量头,测,出,n,条亮（暗）间的距离,a,，再求出相邻的两条明（暗）纹间的距离，,可以减小误差,。,注意事项：,（1）单缝双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的轴线上，双缝到屏的距离应相等；,（2）测双缝到屏的距离,L,可用米尺测多次，取平均值；,（3）测测条纹间距x时，用测量头测出n条亮（暗）间的距离a,6,2在用双缝干涉测光的波长的实验中，装置如图，双缝间的距离,d,=3mm,（1）若测定红光的波长，应选用,色的滤光片，实验时需要测定的物理量有：,和,。,红,双缝到屏的距离,L,n,条条纹间距,a,光源,滤光片,单缝,双缝,遮光筒,屏,2在用双缝干涉测光的波长的实验中，装置如,7,（2）若测得双缝与屏之间距离0.70m，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察第1条亮纹的位置如图（,a,）所示，观察第5条亮纹的位置如图（,b,）所示，则可求出红光的波长=,m.（保留一位有效数字）,0,10,15,20,0,40,0,10,1 234 5,图（,a,）,图（,b,）,710,-7,解见下页,（2）若测得双缝与屏之间距离0.70m，通过测量头,8,（2）解:,由读数得,则,由公式,题目,（2）解:由读数得则由公式题目,9,由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。例如肥皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。,2.薄膜干涉,劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。,增透膜的厚度应该是光,在薄膜中波长的1/4。,由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。例如肥皂泡及水面上的,10,光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。,产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能和波长相比或比波长小。,光的干涉条纹和光的衍射条纹的比较,光的干涉和光的衍射说明光是一种波。,二、光的衍射,光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。产生,11,1在杨氏双缝干涉实验中，如果（）,（A）用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹,（B）用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹,（C）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹,（D）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹,B D,紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹,即间距不等的条纹，D对。,解析：,白光作杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹,A错,用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，B对；,红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错；,1在杨氏双缝干涉实验中，如果（,12,三、光的偏振,P,明,Q,P,明,暗,Q,P,丙,甲,乙,光的偏振说明光是横波。,三、光的偏振P明QP明暗QP丙甲乙光的偏振说明光是横波。,13,3下面是四种与光有关的事实,用光导纤维传播信号；,用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度;,一束白光通过三棱镜形成彩色光带；,水面上的油膜呈现彩色。,其中，与光的干涉有关的是：(),A,B,C,D,B,3下面是四种与光有关的事实 B,14,5下列说法正确的是 (),A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果,B用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用,c眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象,D,在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰,D,5下列说法正确的是 ()D,15,6下列有关光现象的说法正确的是 （）,A在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大,B以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射,D拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度,A,解见下页,6下列有关光现象的说法正确的是 （）A解见,16,【解析】,根据干涉条纹的间距的公式,可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改为红光后条纹间距一定增大，A正确；,紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全反射后红光不一定发生全反射，B错误；,拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振镜是为了防止玻璃的反光，所以D错误。,【解析】根据干涉条纹的间距的公式可知，由于紫光的波长比红光的,17,