设计制作王永红.ppt

是谁让我们的世界如此美丽,？,光的本性,设计制作：王永红,一、光的干涉现象-杨氏干涉实验 二、运用光的波动理论进行分析 三、干涉条纹的间距与哪些因素有关 四、波长和频率,双缝干涉,一、光的干涉现象-杨氏干涉实验,1、装置特点： （1）双缝很近 0.1mm， （2）双缝S1、S2与单缝S的距离相等，,2、要用单色光 单孔的作用：是获得点光源 双孔的作用：相当于两个振动情况完全相同的光源，双孔的作用是获得相干光源,下一步,3、实验的改进：,指出用狭缝代替小孔，可以得到同样清晰， 但明亮得多的干涉条纹。 用氦氖激光器发出的激光演示双缝干涉实验。,4、实验演示,5、干涉图样的特点： （1）形成明暗相间的条纹 （2）亮纹间等距、暗纹间等距 （3）两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮 条纹-中央亮纹 提出问题：（1）为什么会出现这样的图象？ （2）怎样用波动理论进行解释？,复习： （1）两列波在波峰和波峰相遇或波谷与波谷相遇时振幅变大，说明此点为振动加强点 。 （2）两列波在波峰和波谷相遇时振幅变小，说明此点为振动减弱点。,二、运用光的波动理论进行分析,（3）对光发生干涉时 若光互相加强，出现亮条纹 若光互相削弱，出现暗条纹,=0,中央亮纹,由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达P点，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的也一定是波谷，确信在P点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅AA1+A2为最大，P点总是振动加强的地方，故应出现亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。,双缝,S1,S2,屏幕,第一亮纹,双缝,S1,S2,屏幕,P2,第二亮纹,双缝,S1,S2,屏幕,屏上P1点的上方还可以找到= S1S22的P2点出现第二条亮纹。,2,P3,第三亮纹,双缝,S1,S2,屏幕,屏上P1点的上方还可以找到= S1S24的P2点，= S1S25的P3点等处的第四条、第五条亮纹；在中央明纹P的下方可找到= S1S2的P1/点，= S1S22的P2/点，= S1S23的P3/点等处与中央明纹为对称的第一、第二、第三，第n条亮纹。,3,双缝,S1,S2,屏幕,Q1,第一暗纹,双缝,S1,S2,屏幕,S1,S2,P1,取P点上方的点Q1，与两个狭缝S1、S2路程差= S1S2/2，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，Q1点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅最小，Q1点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。,/2,/2,P 中央亮纹,Q2,第二暗纹,双缝,S1,S2,屏幕,屏上Q1点的上方还可以找到= S1S23/2的Q2点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹Q3，在中央明纹下方也可以找到对称的Q1/、Q2/、Q3/等暗纹。,3/2,Q1,第一暗纹,P 中央亮纹,双缝,S1,S2,屏幕,（1）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为0、1 、2 、3 、等波长的整数倍（半波长的奇数倍）时，该点为振动加强点。,（2）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为 /2、3 /2、5/2、等半波长的奇数倍时，该点为振动减弱点。,总结规律,表达式： 亮纹：光程差 =k（ k=0，1，2，等） 暗纹：光程差 =（2k-1)/2 (k=1,2,3,等）,结论：,双缝,S1,S2,屏幕,三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?,1、什么是干涉条纹的间距?,条纹间距的含义：亮纹或暗纹之间的距离总是相等的，亮纹和亮纹之间的距离或暗纹和暗纹之间的距离叫做条纹间距。,我们所说的亮纹是指最亮的地方，暗纹是最暗的地方，从最亮到最暗有一个过渡，条纹间距实际上是最亮和最亮或最暗和最暗之间的距离。,双缝,S1,S2,屏幕,三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?,重做干涉实验，并定性寻找规律,d、不变，只改变屏与缝之间的距离LL越大，条纹间距越大, L、不变，只改变双缝距离dd越小，条纹间距越大,2、干涉条纹的间距与哪些因素有关?,三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?, L、d不变，用不同的单色光进行实验 红光的条纹间距最大，紫光的最小。,3 、亮（暗）纹间距的公式推导(x= ）,在狭缝间的距离、狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，条纹间的距离是不同的。红光的条纹间距最大，紫光的条纹间距最小。,1 、红光的波长最长，紫光的波长最短。,四、波长和频率,x= ,红光的波长最长，紫光的波长最短。,波长和频率的乘积等于波速，不同色的光在真空中的传播速度相同。所以： 波长越长频率越小，波长越短频率越大。,2、波长越长频率越小，波长越短频率越大。,四、波长和频率,3、光的颜色由频率决定,4、各色光在真空中的波长和频率的范围见下表：,一束红光从空气进入玻璃，f、v、如何变化？,白光的干涉图样是什么样？,明暗相间的彩色条纹； 中央为白色亮条纹； 干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列