光的干涉（第02课时）（高中物理教学课件）

薄膜干涉图片区用肥皂膜做薄膜干涉实验薄膜干涉：来自薄膜前后两个表面的反射光相互叠加，发生干涉，叫做薄膜干涉。现象：明暗相间的水平条纹原理：不同位置的液膜，厚度不同，来自前后两个面的反射光的路程差不同。有些位置两列波叠加后相互加强，出现亮条纹；有些位置，叠加后相互削弱，出现了暗条纹。条件：一.薄膜干涉问题：用白光照射薄膜会观察到什么现象？原理：薄膜上不同颜色的光的条纹的明暗位置不同，相互交错叠加。现象：明暗相间的彩色水平条纹（干涉中的色散）问题：要观察薄膜干涉应该在光源的同一侧还是光源的另一侧？一.薄膜干涉一.薄膜干涉彩色的照相机镜头彩色的油膜彩色的昆虫翅膀彩色的金属的表面一.薄膜干涉1.检查平面在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射，空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉。空气层厚度相同的地方，两列波的路程差相同，两列波叠加时相互加强或相互削弱的情况也相同。所以，如果被测表面是平的，干涉条纹就是一组平行的直线（图甲）；如果干涉条纹发生弯曲，就表明被测表面不平（图乙）。这种测量的精度可达10－6cm。问题：图乙中，弯曲的干涉条纹说明被检查的平面在此处是凹下还是凸出？答：凹下。（右边垫高，左凹右凸）问题：如果右侧垫两块薄片，条纹会发生什么变化？答：条纹变密二.薄膜干涉的应用2.增透膜：也叫减反膜，在镜头前度一层薄膜用以减少反射光，增加透射光。设增透膜的折射率为n，光在真空中的波长为λ0，在介质中的波长为λ是多少？要增加这种光的透射率膜的厚度需要满足什么条件？最小厚度d呢？(不计半波损失)增透膜d二.薄膜干涉的应用2.增透膜：也叫减反膜，在镜头前度一层薄膜用以减少反射光，增加透射光。科普：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。这个厚度对红光与紫光反射强度反而大，所以照相机的镜头常呈淡紫色或蓝色二.薄膜干涉的应用拓展资料：半波损失实验表明：当光从光疏介质射向光密介质、入射角接近0°或者90°时，反射光有π相位的跃变，这种现象称为“半波损失”。增透膜的折射率比玻璃小比空气大，光在膜前后表面反射时都产生了半波损失，故计算光程差时半波损失正好抵消了，可以不考虑。若膜的折射率比玻璃大，则只有前表面反射光有半波损失，后表面反射光没有半波损失，比如“增反膜”。二.薄膜干涉的应用3.增反膜：增加反射光，减少透射光。高反膜d注意：增反膜的折射率比玻璃大，第一次反射有半波损失，第二次反射没有半波损失，故光程差要多考虑半个波长。二.薄膜干涉的应用例1.有关光学仪器上镜头的增透膜，下列说法正确的是()

A.增透膜是为了减少光的反射损失而增强透光的强度；

B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的λ/4；

C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的λ/4；D.因为增透膜厚度一般选适合绿光反射相互抵消的厚度，红光紫光反射不能完全抵消的厚度，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色。例2.将波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明介质膜上，要使透射光得到加强，薄膜的厚度最少应为()A.λ/4n；B.λ/2n；C.λ/4；D.λ/2ADA典型例题4.牛顿环：曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面镜接触，在光的照射下形成明暗相间的圆环原理：凸透镜下表面和平面镜上表面之间的反射光干涉(所夹空气膜上下表面的反射光干涉)干涉图样：中央疏边缘密的同心圆环白光形成彩色圆环红光形成明暗相间圆环作用：检验透镜球面质量二.薄膜干涉的应用例3.关于薄膜干涉,下列说法正确的是(

)A.只有厚度均匀的薄膜,才会发生干涉现象B.只有厚度不均匀的楔形薄膜,才会发生干涉现象C.厚度均匀的薄膜,会形成干涉条纹D.观察肥皂液膜的干涉现象时,观察者应和光源在薄膜的同一侧例4.(多选)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到如甲图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如乙图所示。他改变的实验条件可能是(

)A.增大双缝之间的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.增大双缝到光屏之间的距离DAC典型例题例5.在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,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),已知红光与绿光频率、波长均不相等,这时(

)A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮C典型例题例6.在双缝干涉实验中,用波长为5×10-7m的黄光照射双缝。已知双缝的间距为0.3mm,双缝到光屏的距离为1.2m,光屏上P点到双缝的路程差为7.5×10-7m,则下列说法中正确的是(

)A.P点出现的是亮条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2mmB.P点出现的是暗条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2mmC.P点出现的是亮条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4mmD.P点出现的是暗条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4mmB典型例题例7.铁丝圈上附有肥皂沫，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状当是（

）C例8.1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜。S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两