4.4光的干涉 课件-高二上学期物理教科版选择性必修第一册

第4节光的干涉

光到底是什么？17世纪明确形成了两大对立学说牛顿惠更斯微粒说波动说19世纪初证明了波动说的正确性波动说没有数学基础牛顿的威望微粒说一直占上风19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”假设光真的是一种波我们能看到光具有哪些与波有关的现象？干涉衍射

若两波源振动情况完全相同半波长的偶数倍——该点振动加强半波长的奇数倍——该点振动减弱（n=0，1，2，3…）（n=0，1，2，3…）复习回顾：波的干涉若两波源振动情况完全相反半波长的偶数倍——该点振动减弱（n=0，1，2，3…）半波长的奇数倍——该点振动加强（n=0，1，2，3…）一、双缝干涉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)条纹特点：屏上形成的明暗相间条纹条纹间距相等干涉图样：明暗相间的等间距条纹

一、双缝干涉1.现象及其解释：（详见课本P108-109）

3.光干涉的必要条件：两列光的频率相同。相干光：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。

r1r2r1r2中央亮纹一级亮纹一级亮纹二级亮纹二级亮纹三级亮纹三级亮纹四级亮纹四级亮纹一级暗纹一级暗纹二级暗纹二级暗纹三级暗纹三级暗纹四级暗纹四级暗纹

一、双缝干涉亮纹中心线亮纹中心线亮纹中心线亮纹中心线暗纹中心线暗纹中心线暗纹中心线暗纹中心线r1r2

一、双缝干涉

观察思考：干涉图样有何特征？

用单色光做实验，相邻亮（或暗）条纹间距红光最大，紫光最小。

这说明红光波长最长，紫光波长最短。

一、双缝干涉红光蓝光白光(1)从双缝射出的两列光波中,各种色光都能形成明暗相间的条纹,各种色光都在中央条纹处形成亮条纹,从而复合成白色条纹.(2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比,即红光的亮条纹间距宽度最大,紫光的亮条纹间距宽度最小,即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合,这样便形成了彩色干涉条纹.白光的干涉图样若用白光作光源,则干涉条纹是彩色条纹,且中央条纹是白色的.

一、双缝干涉单色光成单色条纹；复色光成彩色条纹

二、薄膜干涉1.成因：重力作用下，薄膜的厚度随高度变化，形成上薄下厚的薄膜，当入射光射到肥皂泡液薄膜上时，由液膜前后两个表面反射回来的两列光是相干光，相互叠加产生干涉。

二、薄膜干涉

二、薄膜干涉

随着时间的推移，条纹间距会如何变化？2.规律

在重力作用下，薄膜随着时间越来越薄，条纹间距越来越大，条纹会变稀疏3.应用(1)检查物体表面的平整程度

二、薄膜干涉在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波长的1/4时，从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半个波长，它们干涉相消，减小了反射光的能量，增强了透射光的能量，称为增透膜。也可以控制薄膜的厚度，使从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于一个波长，增强反射光的强度，称为增反膜。(2)增透膜、增反膜

二、薄膜干涉增透膜薄膜厚度d印待检平面标准平面垫片d2d3d4d5d楔形空气薄膜标准样板被检测平面a.光在空气层的上下表面发生反射,这两束反射光发生干涉.b.如果被检测表面的平整的,将看到与底线平行的干涉条纹.c.原因是厚度相等的地方，光程差一样、干涉