光的干涉衍射和偏振（课堂PPT）

1、1,光的干涉 衍射和偏振,2,一、光的干涉1、双缝干涉,干涉的条件：两列相干光源,由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波 叠加时会产生干涉,当这两列光波到达某点的路程差等于光的半波长的 偶数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹,当这两列光波到达某点的路程差等于光的半波长的 奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹,相邻两条干涉条纹的间距,3,单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮（暗）纹间的距离x与双缝间的距离d、双缝到屏的距离L、单色光的波长之间满足,实验目的： 1、了解光波产生稳定的干涉现象的条件； 2、观察双缝干涉图样； 3、测定单色光的波长,实验器材,实验原理,双缝

2、干涉仪、米尺、测量头,4,实验步骤,1）如图所示，把直径约10cm、长约1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏,2）取下双缝，打开光源，调节光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮,3）放好单缝和双缝，单缝和双缝间距离约为5cm10cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上,这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样,4）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样,5,6）已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离L，用测量头测出相邻两条亮（暗）纹间的距离x，由,7）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间距的变化，并求出相应色光的波长,为了减小误差，可

3、测出n条亮（暗）间的距离a，则,5）分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化,计算单色光的波长,6,3）测测条纹间距x时，用测量头测出n条亮（暗）间的距离a，再求出相邻的两条明（暗）纹间的距离，可以减小误差,注意事项,1）单缝双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的轴线上，双缝到屏的距离应相等,2）测双缝到屏的距离L可用米尺测多次，取平均值,7,2在用双缝干涉测光的波长的实验中，装置如图，双缝间的距离d=3mm,1）若测定红光的波长，应选用 色的滤光片，实验时需要测定的物理量有： 和,红,双缝到屏的距离L,n条条纹间距a,8,2）若测得双缝与屏之间距离0.70m，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手

4、轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察第1条亮纹的位置如图（a）所示，观察第5条亮纹的位置如图（b）所示，则可求出红光的波长= m.（保留一位有效数字,710-7,解见下页,9,2）解,由读数得,则,由公式,题目,10,由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。例如肥皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹,2.薄膜干涉,劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹,增透膜的厚度应该是光 在薄膜中波长的1/4,11,光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象,产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能和波长相比或比波长小,光的干涉条纹和光的衍射条纹的比较,光的干涉和光的衍射说明光是一种波,二、光的衍射,

5、12,1在杨氏双缝干涉实验中，如果（ ） （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）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹,B D,紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹,即间距不等的条纹，D对,解析,白光作杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹,A错,用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，B对,红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错,13,三、光的偏振,光的偏振说明光是横波,14,3下面是四种与光有关的事实 用

6、光导纤维传播信号； 用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度; 一束白光通过三棱镜形成彩色光带； 水面上的油膜呈现彩色。 其中，与光的干涉有关的是： ( ) A B C D,B,15,5下列说法正确的是 ( ) A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果 B用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用 c眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象 D在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰,D,16,6下列有关光现象的说法正确的是 （ ） A在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大 B以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射 D拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度,A,解见下页,17,解析,根据干涉条纹的间距的公式,可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所