人教版高中物理选修3-4课件：13.2《光的干涉》.ppt

1、二、光的干涉二、光的干涉 人接收的信息有人接收的信息有90来自眼睛看到的光来自眼睛看到的光;光给了我们多姿多彩的世界光给了我们多姿多彩的世界. 干涉现象是波动独有的特征，如干涉现象是波动独有的特征，如 果光真的是一种波，就必然会观察到果光真的是一种波，就必然会观察到 光的干涉现象光的干涉现象( (频率相同频率相同) ) 光的干涉光的干涉 科科 学学 简简 史史 英国医生和物理学家。对物理学的贡献，除英国医生和物理学家。对物理学的贡献，除 了提出了提出“能能”的概念（的概念（1807年）和杨氏弹性系数年）和杨氏弹性系数 之外，最大的成就就是之外，最大的成就就是1801提出光的干涉理论。提出光的干

2、涉理论。 光 的 干 涉 光 的 干 涉 一八一年一八一年,英国物理学家托马斯英国物理学家托马斯 杨杨(一七七三一八二九一七七三一八二九) 在实验室里成功的观察到了光的干涉在实验室里成功的观察到了光的干涉. 双缝干涉双缝干涉 激 光 激 光 束束 双双缝缝 屏屏 屏上看到明暗相间的条纹屏上看到明暗相间的条纹 结论结论:光是一种波光是一种波 光的干涉光的干涉 S1 S2 P1 P P1 P d P1S2P1S1= d 光程差光程差 P2 P2 相干波源相干波源 S1、S2 P2S2P2S1 d 距离屏幕的中心越远光程差越大距离屏幕的中心越远光程差越大 能产生干涉的两个光源能产生干涉的两个光源 双

3、缝干涉双缝干涉 光的干涉光的干涉 S1 S2 P1 P 1、两个独立的光源发出的光不是两个独立的光源发出的光不是相干光相干光, 双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束 相干光相干光,在光屏上形成在光屏上形成稳定的稳定的干涉条纹干涉条纹. 2、在双缝干涉实在双缝干涉实 验中验中,光屏上某点到双光屏上某点到双 缝的路程差为半波长的缝的路程差为半波长的 偶数倍时偶数倍时,该点出现亮该点出现亮 条纹条纹;光屏上某点到双光屏上某点到双 缝的路程差为半波长的缝的路程差为半波长的 奇数倍时奇数倍时,该点出现暗该点出现暗 条纹条纹. 双缝干涉双缝干涉 光的干涉光的干涉

4、 S1 S2 P1 S P1S2P1S1= S 光程差 相当于完全相同的波源相当于完全相同的波源 S1、S2 双缝干涉双缝干涉 亮条纹亮条纹 暗条纹暗条纹 单 色 激 光 束 单 色 激 光 束 相干光束相干光束 .)2 , 1 , 0( kkS .)2 , 1 , 0( 2 ) 12(kkS 白 光 红 光 蓝 光 亮暗相间彩色条纹亮暗相间彩色条纹 例题例题:在双缝干涉实验中在双缝干涉实验中,以白光为光源以白光为光源,在屏在屏 上观察到彩色干涉条纹上观察到彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝若在双缝中的一缝 前放一红色滤光用前放一红色滤光用(只能透过红光）只能透过红光）,另一缝另一缝 前放一绿色滤

5、光片前放一绿色滤光片(只能透过绿光只能透过绿光),这时这时: A、只有红色和绿色的干涉条纹、只有红色和绿色的干涉条纹,其它颜其它颜 色的双缝干涉条纹消失色的双缝干涉条纹消失 B、红色和绿色的干涉条纹消失、红色和绿色的干涉条纹消失,其它颜其它颜 色的干涉条纹仍然存在色的干涉条纹仍然存在 C、任何颜色的干涉条纹都不存在、任何颜色的干涉条纹都不存在,但屏但屏 上仍有亮光上仍有亮光 D、屏上无任何亮光、屏上无任何亮光 分析与解：分析与解： 在双缝干涉实验中，白光通过单缝成在双缝干涉实验中，白光通过单缝成 为线光源，从单缝时出的光通过双缝分成为线光源，从单缝时出的光通过双缝分成 两束光，它们在光屏上形成

6、彩色的干涉条两束光，它们在光屏上形成彩色的干涉条 纹，现在两个缝前分别放上红色和绿色滤纹，现在两个缝前分别放上红色和绿色滤 光片，红光和绿光的频率不同，不是相干光片，红光和绿光的频率不同，不是相干 光，所以屏上没有干涉条纹，只有亮光，光，所以屏上没有干涉条纹，只有亮光， 选择项选择项C正确正确 探究：相邻两条亮条纹（或暗条纹）的间距探究：相邻两条亮条纹（或暗条纹）的间距x与什么有关？与什么有关？ 亮条纹的中心线亮条纹的中心线 亮条纹的中心线亮条纹的中心线 小结：双缝的间距小结：双缝的间距d越小，屏到挡板间的距离越小，屏到挡板间的距离L越大，光的波长越大，光的波长越大越大 则则相邻两条亮条纹（或

7、暗条纹）的间距相邻两条亮条纹（或暗条纹）的间距x越大。越大。 理论上可以证明：理论上可以证明： d L x 你能否根据所学的知识，设计一测量你能否根据所学的知识，设计一测量某种可见光某种可见光波长的方案波长的方案？ （1 1）双缝的间距双缝的间距d d （2 2）光屏到挡板间的距离）光屏到挡板间的距离L L 测量测量 （3 3）相邻两条亮条纹的间距）相邻两条亮条纹的间距xx 实例：实例： 双缝的间距双缝的间距d d0.18mm0.18mm 光屏到挡板间的距离光屏到挡板间的距离L L90cm90cm 相邻两条亮条纹的间距相邻两条亮条纹的间距xx3.50mm3.50mm 则此单色光的波长为多大？则

8、此单色光的波长为多大？ d L x x L d 各色光在真空中的波长各色光在真空中的波长 光的光的 颜色颜色 波长波长 nm 光的光的 颜色颜色 波长波长 nm 红红 770620 绿绿 580490 橙橙 620600 蓝靛蓝靛 490450 黄黄 600580 紫紫 450400 红光波长最大，紫光波长最小红光波长最大，紫光波长最小 d L x 白光 用白光做双缝干涉实验，在屏上会出现什么现象？用白光做双缝干涉实验，在屏上会出现什么现象？ 红光 700nm 红 兰光 470nm 兰 亮暗相间彩色条纹亮暗相间彩色条纹 薄膜干涉的应用薄膜干涉的应用 a.a.干涉法检查平面干涉法检查平面 薄膜干涉的应用薄膜干涉的应用 b.b.增透膜增透膜