教科版选修34 光的波动性 光的干涉 课件 （共29 张）.ppt

5 1光的干涉 1 两列机械波 如声波 水波 发生干涉的条件是什么 温故知新 2 如何获得两列相干的机械波 以水波为例 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 一 双缝干涉 观察思考 用一束平行的红色激光束照射有两条狭缝 也称双缝 s1和s2的档板 s1和s2相距约0 1mm 观察挡板后面与档板平行的屏幕上所出现的条纹 单色光 单色激光束 屏 等间距 双缝干涉图样 图样有何特征 s1 s2 亮条纹的中心线 亮条纹的中心线 双缝 中央亮条纹 明暗相间 亮条纹 亮条纹 探究2 出现明暗相间条纹的条件 s1 s2 亮条纹 出现亮条纹的条件 n 0 1 2 3 暗条纹 探究2 出现明暗相间条纹的条件 s1 s2 2 亮条纹 暗条纹 出现亮条纹和暗条纹的条件 n 0 1 2 3 n 0 1 2 3 综上分析 我们可以得到结论 当光从两狭缝到屏上某点的路程差为半波长的偶数倍 即波长 的整数倍 时 这时出现明条纹 当路程差为半波长的奇数倍时 这时出现暗条纹 和一般波的干涉一样 光的干涉的必要条件是两列光的频率相同 能发生干涉的两束光称为相干光 光的干涉现象充分表明光是一种波 光的干涉 双缝干涉 激光束 双缝 屏 屏上看到明暗相间的条纹 结论 光是一种波 观察思考 1 改变光屏到双缝的距离l 观察干涉条纹的间距有何变化 2 改变双缝的间距d 观察干涉条纹的间距有何变化 3 分别用红光和紫光照射双缝 观察干涉条纹的间距有什么不同 想一想 双缝干涉条纹的间距可能与哪些因素有关 白光 干涉图样分析 红光 蓝光 亮暗相间彩色条纹 结论 1 改变光屏到双缝的距离l 观察干涉条纹的间距有何变化 2 改变双缝的间距d 观察干涉条纹的间距有何变化 3 分别用红光和紫光照射双缝 观察干涉条纹的间距有什么不同 想一想 双缝干涉条纹的间距可能与哪些因素有关 随双缝的间距d增大而减小 随光屏到双缝的距离l增大而增大 红光波长长干涉条纹的间距大 用一根吸管蘸一点肥皂溶液 可以吹出一串肥皂泡 每个肥皂泡都呈现出五颜六色 你能解释这个现象吗 二 薄膜干涉 产生原因是当肥皂膜竖直放置 由于重力作用 膜上薄下厚 光照射到肥皂膜上 经前后膜两次反射 又叠加在一起 后膜反射光的路程比前膜反射多2倍膜厚 若膜厚度2倍等于波长整数倍 两列光波加强 呈现明纹 若某种膜厚度2倍等于半个波长奇数倍 此处两处两列波互相减弱 出现暗纹 膜厚度变化是连续的 就出现了明暗相间条纹 1 薄膜干涉产生原因 薄膜前后两个面的反射光发生了干涉 2 光的干涉现象在技术中的应用 用干涉法检查各种镜面的平整程度 如果被测平面是平的 干涉条纹就是一组平行的 如果干涉条纹发生弯曲 就表明被测表面不平的 增透膜 发展空间 增透膜原理 当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1 4时 在薄膜的两个面上的反射光 光程差恰好等于半波长 因而相互抵消 达到减小反射光 增大透射光的作用 思考 增透膜能否将所有反射光都抵消 思考 那么 怎样来确定增透膜的厚度 因为人的视觉最敏感的色光为绿光 所以增透膜的厚度为绿光在增透膜中波长的1 4 以增大绿光的透射强度 因为红光与紫光反射强度大 所以照相机的镜头常呈淡紫色或蓝色 照相机和望远镜 例1 关于光的干涉 下列说法正确的是 a 只有频率相同的两列光波才能产生干涉b 频率不同的两列光波也能产生干涉现象 只是不稳定c 两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时 从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹d 两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时 从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹 ac 精讲细练 标准解答 选a c 两列波产生干涉时 频率必须相同 否则不可能产生干涉现象 而不是干涉不稳定 故a正确 b错 两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时 从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹 若该路程差是光半波长的奇数倍时出现暗条纹 注意是半波长而不是波长 故c正确 d错 例2 关于杨氏双缝干涉实验 下列说法正确的是 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 照射单缝的单色光的波长越短 光屏上出现的条纹宽度越宽 b 自主解答 选b 用白光做杨氏双缝干涉实验 屏上将呈现彩色条纹 故a错 用红光作光源 屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹 即黑条纹 相间 故b正确 红光和紫光频率不同 不能产生干涉条纹 故c错 单色光的波长越短 光屏上出现的条纹越窄 故d错 例3 在双缝干涉实验中 双缝到光屏上p点的距离之差为0 6 m 若分别用频率为f1 5 0 1014hz和f2 7 5 1014hz的单色光垂直照射双缝 则p点出现明 暗条纹的情况是a 单色光f1和f2分别照射时 均出现明条纹b 单色光f1和f2分别照射时 均出现暗条纹c 单色光f1照射时出现明条纹 单色光f2照射时出现暗条纹d 单色光f1照射时出现暗条纹 单色光f2照射时出现明条纹 自主解答 选c 单色光f1的波长 1 m 0 6 10 6m 0 6 m 单色光f2的波长 2 m 0 4 10 6m 0 4 m 因p点到双缝的距离之差 x 0 6 m 1 所以用f1照射时p点出现亮条纹 x 0 6 m 2 所以用f2照射时p点出现暗条纹 故选项c正确 思路点拨 判断屏上某点是亮条纹还是暗条纹 要看该点到两个光源 双缝 的路程差与波长的比值 例4 关于光在竖直肥皂液薄膜上产生的干涉现象 下列说法