物理光学课件.ppt

,光的干涉,江西省安义中学蒋经弟,光的本性的几种典型学说：,1、牛顿的微粒说-从光源发出的一种物质微粒2、惠更斯的波动说-光是在空间传播的某种波3、麦克斯韦的电磁说-光是一种电磁波4、爱因斯坦的光子说-光具有粒子性,干涉是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象,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？,天才的设想,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,一、杨氏干涉实验：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图样,证明光是一种波,实验演示：,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。,P1,P,P1S2P1S1=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,P1S1,P1S2,d,d=/2,光程差d=/2，S1、S2在P1处步调相反，该点振动减弱。(暗）,S1,S2,P1S1,P1S2,d,d=,光程差d=，S1、S2在P2处步调一致，该点振动加强。(亮）,1、形成明、暗条纹的条件,光程差：,n=0、1、2、3,暗纹,n=0、1、2、3,亮纹,二、双缝干涉的规律：,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）：相邻亮纹间距计算公式：,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,(2)、白光的干涉图样是：,中央是白色条纹，两侧是彩色条纹,(1)、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.光的干涉条纹的特点:,三：薄膜干涉,1、薄膜干涉的产生竖直放置的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形，光照射到薄膜上时，在膜的前表面和后表面分别反射回来，形成了两列频率相同的光波，发生叠加。,2、薄膜干涉的规律,亮条纹：,暗条纹：,2、薄膜干涉的应用,(1)增透膜(1)检测光学平面平整度,小结,1.产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。,2.（1）半波长的偶数倍时出现亮条纹；（2）半波长的奇数倍时出现暗条纹,4、干涉条纹的特点是等间距的，明暗相间的；单色光和白光的条纹不同。,3、同样条件的双缝实验，用不同的色光得到的相邻亮（暗）条纹间的宽度不等。,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,3、用单色光做双缝干涉实验时，屏上出现明暗相间的干涉条纹，屏上某处到两狭键的距离之差满足_时，该处出现亮条纹；屏上某处到两缝的距离之差满足_时，该处出现暗条纹4、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,