光的干涉完整版本

13.4光的干涉光的衍射英国医生和物理学家。对物理学的贡献，除了提出“能”的概念（1807年）和杨氏弹性系数之外，最大的成就就是1801提出光的干涉理论。科学简史S1S2S***

二、杨氏双缝实验杨氏双缝干涉像屏双缝屏将同一光源发出的光(频率相同)通过一个狭缝（振动方向一致）再通过一与单缝平行的双缝（相干光源）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:光是一种波亮条纹亮条纹λ探究2：出现明暗相间条纹的条件S1S2亮条纹出现亮条纹的条件（n=0，1，2，3…）暗条纹

λ/2探究2：出现明暗相间条纹的条件S1S2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…）

n=0：0级亮条纹（中央亮条纹）n=1：1级亮条纹

n=2：2级亮条纹n=0：1级暗条纹n=1：2级暗条纹n=2：3级暗条纹单色激光束屏等间距双缝干涉图样图样有何特征？S1S2亮条纹的中心线亮条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线双缝中央亮条纹明暗相间光的干涉双缝干涉S1S2P1P1、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路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路程差为半波长的奇数倍时，该点出现暗条纹．例题: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用只能透过红光），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，但屏上仍有亮光．D、屏上无任何亮光．C白光＋（2）白光干涉图样分析红光蓝光亮暗相间彩色条纹…………1.在单色光的双缝干涉实验中（）A.两列光波波谷和波谷重叠处出现暗条纹B.两列光波波峰和波峰重叠处出现亮条纹C.从两个狭缝到达屏上的路程差是波长的整数倍时,出现亮条纹D.从两个狭缝到达屏上的路程差是波长的奇数倍时,出现暗条纹BC薄膜干涉

思考：肥皂泡看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，看起来也是彩色的。这些现象是这样形成的？1）现象：水平明暗相间条纹２）相干光的来源：肥皂薄膜前表面反射光波与后表面反射

光波相互叠加产生干涉例1、如图4-4所示，竖直的肥皂液膜的横截面，右侧受到一束平行光的照射，关于肥皂液膜产生干涉条纹的说法正确的是(

)A.在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜左右两个表面反射的两列波迭加生成的

B.在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜右测表面反射光和原入射光波迭加生成的

C.观察到的条纹可能是黑白相间的也可能是色彩相间的

D.观察到的条纹可能是水平的也可能是竖直的A薄膜干涉的应用a.干涉法检查平面

原理：在被检平面与透明样板间垫一个薄片，使其间形成一个楔形的空气薄层．当用单色光从上面照射时，入射光从空气层的上、下表面反射出两列光波，于是从反射光中看到干涉条纹．b.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６：增透膜能否将所有反射光都抵消思考７：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光的干涉现象反映了光的波动性，而波动性的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射现象呢？如果有衍射现象，为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象呢？水波、声波都会发生衍射现象，它们发生衍射的现象特征是什么？光的衍射

一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．

取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏．激光束调节狭缝宽窄像屏光的衍射单缝衍射条纹的特征光的衍射1、中央亮纹宽而亮．2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．光的衍射观察下列衍射图样，分析衍射规律：不同缝宽的单缝衍射不同色光的单缝衍射光的衍射1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．2、单缝不变时，光波波长大的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大．3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色．单缝衍射规律光的衍射ABS1、孔较大时——屏上出现清晰的光斑2、孔较小时——屏上出现衍射花样光的衍射

不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．圆屏衍射圆孔衍射钢针的衍射衍射光栅衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。可分为透射光栅和反射光栅(a)N=1(b)N=2(c)N=3(d)N=4干涉现象与衍射现象产生的原因及区别1.产生原因干涉现象和衍射现象都是由于光的叠加而产生的。对衍射现象来说，小孔处的光源可以看成无数个子波源，它们在空间也会叠加，振动加强的点产生明条纹，振动减弱的点产生暗条纹。干涉现象中每一个小孔（缝）也能发生衍射，衍射现象中各子光源也能发生干涉，即“干中有衍，衍中有干”。我们称双缝为干涉，单缝或多缝为衍射。2.二者区别（1）产生条件不同光的干涉要求频率相同的两列相干光相遇叠加。只要狭缝或孔足够小，任何光都能发生衍射。（2）条纹宽度不