高中物理 13.3《光的干涉》课件 新人教版选修3-4.ppt

第十三章 光 第3节 光的干涉 1 观察光的干涉现象 2 知道决定干涉条纹间距的条件 认识出现亮条纹和暗条纹的位置特点 本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件 重点是后者 注意回顾和应用机械波干涉的相关知识 分析光屏上明暗条纹的分布规律 这种分析是学生可以理解的 因为干涉现象的本质是波的叠加 同时可以使学生对于干涉现象的物理过程有更具体的了解 进一步加深学生对光的波动性的认识 光的干涉现象在日常生活中比较少见 学生对干涉现象的认识完全依赖于实验 因此 成功地做好用氢氖激光器演示光的双缝干涉实验 是学生正确理解本节知识的关键 根据图片思考问题 1 两列机械波 如声波 水波 发生干涉的条件是什么 2 如何获得两列相干的机械波 3 两列波干涉时 振动最强的点和振动最弱的点条件是什么 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 杨氏干涉实验 1801年英国物理学家托马斯 扬在实验室里成功地观察到了光的干涉现象 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 思考2 有没有什么方法可以获得相干光 频率相同的光呢 一 杨氏干涉实验 巧妙解决了相干光问题 实验装置 用氦氖激光器演示光的双缝干涉 现象 出现亮暗相间条纹 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 实验演示 P1 P P1S2 P1S1 d 光程差 P2 讨论 亮纹和暗纹为什么相间 依次出现 呢 光程差d 0 S1 S2步调一致 该点振动加强 亮 S1 S2 光程差d 2 S1 S2在P1处步调相反 该点振动减弱 暗 S1 S2 光程差d S1 S2在P2处步调一致 该点振动加强 亮 1 光屏上出现等宽度 等间距的明暗条纹 2 波峰与波峰 波谷与波谷叠加的区域振动最强 即出现明条纹 波峰与波谷叠加的区域振动最弱 即出现暗条纹 实验现象 光程差 n 0 1 2 3 暗纹 n 0 1 2 3 亮纹 二 决定条纹间距的条件 P 思考1 下图中P点为明条纹还是暗条纹 P1 思考2 设单色光的波长为 若P1为靠近中央最近的明条纹 则 P1S2 P1S1 Q1 思考3 若Q1为PP1的中点 则Q1是明条纹还是暗条纹 Q1S2 Q1S1 Q2 S1 S2 S 由于l远大于d l远大于x 明纹 暗纹 其中K 0 1 2 3 1 如图所示 用单色光做双缝干涉实验 P处为第二亮条纹 改用频率较高的单色光重做实验 其他条件不变时 则第二亮条纹的位置 A 仍在P处B 在P点的上方C 在P点的下方D 将不存在亮条纹 C 2 在杨氏干涉实验中 从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等 该点即为中央亮条纹的位置 即n 0对应的那条亮条纹 双缝屏上有上下两条狭缝 如果在双缝屏后用一块极薄的透明玻璃片遮盖下方的缝隙 则中央亮条纹将 A 向上移动B 不动C 向下移动D 可能向上移动 也有可能向下移动 C 1 杨氏干涉实验 干涉图样的特点 光的干涉条件 相干光 亮纹 光程差 k 暗纹 光程差 2k 1 2 2 产生明暗条纹的条件