高中物理 光的干涉课件.ppt

1、13.3 13.3 光的干涉光的干涉两列频率相同的波(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干涉现象、衍射现象是波独有的特征如果要证明光是波的话,就应观察到光的干涉现象1801年英国物理学家托马斯杨在实验室里成功地观察到了光的干涉现象.一、杨氏双缝干涉实验一、杨氏双缝干涉实验 实验装置及现象实验装置及现象一、杨氏双缝干涉实验一、杨氏双缝干涉实验1、装置特点：2、要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 0.1mm1）双缝S1、S2

2、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：获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况3、现象：证明光的确是一种波屏上到S1S2距离相等的点出现的是明条纹,叫做中央亮纹明(暗)条纹的宽度相同二、产生明暗条纹的条件二、产生明暗条纹的条件明条纹形成的原因S1S2PP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AA1+A2为最大，P点

3、总是振动加强的地方，故出现亮纹双缝S1S2屏幕“中央明纹”的形成原因=S=S1 1P PS S2 2P PP1 第第一一亮亮纹纹双缝S1S2屏幕S1S2P1 取P点上方的点P1，从S1S2发出的光到P1点的光程差，正好等于一个波长=S1S2=，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AA1+A2为最大，P1点总是振动加强的地方，故出现亮纹。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2个波长=S1S2=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

4、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AA1+A2为最大，P2点总是振动加强的地方，故出现亮纹。S1S2P1 2双缝S1S2屏幕P1 第一亮纹 =P 中央亮纹 =0P2 第二亮纹 =2P3/第三亮纹 =3P3 第三亮纹 =3P3/第二亮纹 =2P3/第一亮纹 =当光程差=n，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Pn点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅AA1+A2为最大，Pn点总是振动加强的地方，故出现亮纹Q1 第一暗纹第一暗纹Q1 当其中一条光传来的是

5、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。/2S1S2/2双缝双缝S1S2屏幕屏幕P 中央亮纹取P点上方的点Q1，与两个狭缝S1、S2路程差=S1S2/2Q2 第二暗纹双缝S1S2屏幕3/2Q1 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=S1S23/2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。双缝S1S2屏幕Q2 第二暗纹Q 1 第一暗

6、纹Q3 第三暗纹Q3/第三暗纹Q2/第二暗纹Q1/第一暗纹=5/2=/2=3/2=5/2=3/2=/2（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。总结规律总结规律暗纹暗纹结论结论：路程差为波长的整数倍。路程差为波长的整数倍。路程差为半波长的奇数倍。路程差为半波长的奇数倍。干涉条纹的间距干涉条纹的间距(条纹宽度条纹宽度)与哪些因素有关与哪些因素有关?1、什么是干涉条纹的间距(条纹宽度)?xx条纹间距的含义：亮纹和亮纹之间的距

7、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。d、不变，只改变屏与缝之间的距离LL越大，条纹间距越大 L、不变，只改变双缝距离dd越小，条纹间距越大2 2、干涉条纹的间距与哪些因素有关、干涉条纹的间距与哪些因素有关?保持保持L L、d d不变，用不同的单色光进行不变，用不同的单色光进行实验红光的条纹间距最大，紫光的最小。实验红光的条纹间距最大，紫光的最小。与光的波长有关三、亮（暗）纹间距的公式三、亮（暗）纹间距的公式x=x=dL波长和频率的乘积等于波速波长和频率的乘积等于波速不同色

8、的不同色的光在真空中的传播速度相同。所以：光在真空中的传播速度相同。所以：波长和频率波长和频率 波长越长频率越小，波长越短频率越大。波长越长频率越小，波长越短频率越大。5.亮（暗）纹间距的公式亮（暗）纹间距的公式x=x=dL例例1在下列关于双缝干涉实验的说法中，正确的在下列关于双缝干涉实验的说法中，正确的是是:()A、将双缝间距变小，则干涉条纹宽度增大；、将双缝间距变小，则干涉条纹宽度增大；B、在相同条件下，紫光的干涉纹较红光干涉纹宽；、在相同条件下，紫光的干涉纹较红光干涉纹宽；C、用遮光片遮住双缝中的一条狭缝，则光屏上仅出、用遮光片遮住双缝中的一条狭缝，则光屏上仅出 现一条亮线；现一条亮线；D、将红色与兰色滤光片插入两条狭缝中，然后用白光、将红色与兰色滤光片插入两条狭缝中，然后用白光照射双缝，则屏上不会出现干涉条纹。照射双缝，则屏上不会出现干涉条纹。A D