学粤教版选修34 4.4 光的干涉 课件（4)（27张）.ppt

第4节光的干涉 光是在空间传播的某种波 光是一种物质微粒 在均匀的介质中以一定的速度传播 光的本质是什么 你赞同谁的观点 干涉现象是波独有的特征 假设光真的是一种波 就必然会观察到光的干涉现象 波的干涉 相关知识复习 两列频率相同的波 相干波 相遇时 在某些区域振动加强 波峰与波峰 波谷与波谷叠加 而在某些区域振动减弱 波峰与波谷叠加 且振动加强的区域与振动减弱的区域相互间隔 这种现象叫波的干涉 水波的干涉 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 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 你看见过光的干涉现象吗 如果真的存在光的干涉现象 那么 光的干涉现象的干涉图样又是怎么样 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了光的干涉 光的干涉 杨氏双缝干涉实验 1 装置特点 2 用单色光 屏上看到明暗相间的条纹 屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样 2 双缝很近0 1mm 1 双缝s1 s2到单缝s的距离相等 双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源 叫相干光源 频率相同 双缝的作用 单缝的作用 获得光源 3 干涉图样的特点 屏上到s1s2距离相等的点出现的是明条纹 叫做中央亮纹 明 暗 条纹的宽度相同 p1第一亮纹 p中央亮纹 p2第二亮纹 p3 第三亮纹 p3第三亮纹 p2 第二亮纹 p1 第一亮纹 明条纹形成的原因 中央亮纹 由于s1s2到中央亮纹的距离是相等的 又由于从s1s2发出的光是振动情况完全相同 那么 当其中一条光传来的是波峰时 另一条传来的也一定是波峰 其中一条光传来的是波谷时 另一条传来的也一定是波谷 在p点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇 振幅a a1 a2为最大 p点总是振动加强的地方 故出现亮纹 双缝 s1 s2 屏幕 1 中央明纹 的形成原因 光程差 0 光程差 s1p s2p 第一亮纹 取p点上方的点p1 若从s1s2发出的光到p1点的光程差 正好等于一个波长 s1 s2 则当其中一条光传来的是波峰时 另一条传来的也一定是波峰 其中一条光传来的是波谷时 另一条传来的也一定是波谷 在p1点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇 振幅a a1 a2为最大 p1点总是振动加强的地方 故出现亮纹 第一条亮纹的形成原因分析 光程差 取p点上方的点p2 从s1s2发出的光到p2点的光程差 正好等于一个波长 s1 s2 2 当其中一条光传来的是波峰时 另一条传来的也一定是波峰 其中一条光传来的是波谷时 另一条传来的也一定是波谷 在p2点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇 振幅a a1 a2为最大 p2点总是振动加强的地方 故出现亮纹 光程差 2 当光程差 n 时出现亮纹 以此类推 q1 当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 故出现暗纹 暗条纹形成的原因 取p点上方的点q1 与两个狭缝s1 s2路程差 s1 s2 2 光程差 2 q2 第二暗纹 双缝 s1 s2 屏幕 3 2 q1 第一暗纹 p中央亮纹 取p点上方的点q2 与两个狭缝s1 s2路程差 s1 s2 3 2 当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 q2点总是波峰与波谷相遇 振幅最小 q2点总是振动减弱的地方 故出现暗纹 3 2 双缝 s1 s2 屏幕 当光程差 半波长的奇数倍时出现暗纹 以此类推 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 半波长的偶数倍 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 产生明暗条纹的条件 亮纹 光程差 k k 0 1 2 等 暗纹 光程差 2k 1 2 k 0 1 2 3 等 白光 亮暗相间彩色条纹 4 白光的干涉图样是 中央是白色条纹 两侧是彩色条纹 3 单色光的干涉图样是 明暗相间的条纹 相邻两明纹的强弱 距离都差不多 小结 1 两个独立的光源发出的光不是相干光 双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光 在光屏上形成稳定的干涉条纹 2 在双缝干涉实验中 光屏上某点到双缝的光程差为半波长的偶数倍时 该点出现亮条纹 光屏上某点到双缝的光程差为半波长的奇数倍时 该点出现暗条纹 干涉条纹的间距 条纹宽度 与哪些因素有关 1 什么是干涉条纹的间距 条纹宽度 条纹间距的含义 相邻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 单色激光束 屏 中央亮条纹明暗相间等间距 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 2 探究相邻两条亮条纹 或暗条纹 的间距 x与什么有关 亮条纹的中心线 亮条纹的中心线 探究1 d减小 其他条件不变 x如何变化 探究2 l增大 其他条件不变 x如何变化 探究工具 干涉图样 直尺 记号笔 探究3 波长增大 其他条件不变 x如何变化 亮 亮 亮 亮 结论 双缝的间距d越小 屏到挡板间的距离l越大 光的波长 越大则相邻两条亮条纹 或暗条纹 的间距 x越大 理论上可以证明 1 测波长你能否根据所学的知识 设计一测量某种可见光波长的方案 应用 各色光在真空中的波长和