13-3《光的干涉》教学课件
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《光的干涉》PPT课件
6 d 0.18 3.5 10 0.7 10 6 m x 0.9 L
700nm
在双缝干涉实验中，以下说法中正确的 是( ) A、入射光波长越长，干涉条纹间距越大 B、入射光波长越长，干涉条纹间距越小 C、把入射光由绿光变成紫光，干涉条纹 间距变小 D、把入射光由绿光变成红光，干涉条纹 间距变小
C、在P点的下方
D、将不存在亮条纹 频率增大，波长减小。条纹距中心条纹 间距减小。C=λf
3、在做双缝干涉实验时，若用红、 绿两块玻璃分别挡在一条狭缝前面， 下面说法中正确的是 ( C ) A．屏上形成明暗相间的干涉条纹. B．屏上形成红、绿相间的干涉条纹 C．屏上不能形成干涉条纹 D．以上说法都不正确
薄膜干涉
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。这些现象是怎 样形成的？
白光的薄膜干 涉条纹 ——彩色条纹
水面上的油 膜呈彩色
现竖 彩直 色放 条置 纹的 肥 皂 膜 上 呈
光从薄膜前表面
和后表面分别 反射出来，形成
两列振动情况完 全相同的光波
在薄膜的厚度为d处，前后表面反射光 的光程差为２d，则
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．
检查工件的平整度 光在空气层的上下表面发生反射, 这两束反射光发生干涉. 如果被检测表面
是平整的,将看到与 底线平行的干涉条 纹. 标准样板
思考：若用绿光在同样的 装置中做双缝干涉实验， 会得到什么图样呢？
不同单色光的双缝图样干涉比较 红光 绿光
光的干涉ppt
光的干涉ppt
xx年xx月xx日
contents
目录
• 光的干涉现象 • 光的干涉基本原理 • 实验方法和数据分析 • 实验结果和讨论 • 结论和展望
01
光的干涉现象
光的干涉定义
光的干涉是指两个或多个波源产生的光波在空间叠加时，形 成某些特定区域振动加强或减弱的现象。
干涉现象通常表现为明暗相间的条纹或色彩，称为干涉条纹 或干涉色彩。
通过本课程的学习，我们深入了解了光的干涉 基本概念、干涉原理、干涉仪器的使用以及干 涉现象在光学检测中的应用。
光的干涉在光学检测技术中具有重要的应用价 值，如光学表面检测、光学元件装配、光学薄 膜检测等领域。
展望未来
随着科学技术的发展，光的干涉技术的研究和应用 领域将不断扩大。
在未来，我们可能会看到更加先进的光学干涉仪器 和技术，如更高精度的干涉仪、更智能化的数据处
3
分析实验参数对干涉条纹特征的影响，如条纹 间距、亮度等。
02
光的干涉基本原理
双缝干涉
实验装置
双缝干涉实验中需要使用光源、双缝装置 和屏幕，光源发出的光经过双缝后形成两 束相干光，在屏幕上形成干涉条纹。
VS
干涉图样
双缝干涉的条纹呈现为明暗交替的平行条 纹，相邻条纹之间的距离为 $\Delta x = \frac{L}{d}\lambda$，其中 $L$ 为屏幕 到双缝的距离，$d$ 为双缝之间的距离， $\lambda$ 为光的波长。
离、微小角度等。
02
光学表面检测
干涉条纹可以用来检测光学表面的平整度和粗糙度，如检测光学镜片
的表面质量。
03
光学信息处理
干涉条纹可以用来进行光学信息处理，如全息技术、光学图像处理等
xx年xx月xx日
contents
目录
• 光的干涉现象 • 光的干涉基本原理 • 实验方法和数据分析 • 实验结果和讨论 • 结论和展望
01
光的干涉现象
光的干涉定义
光的干涉是指两个或多个波源产生的光波在空间叠加时，形 成某些特定区域振动加强或减弱的现象。
干涉现象通常表现为明暗相间的条纹或色彩，称为干涉条纹 或干涉色彩。
通过本课程的学习，我们深入了解了光的干涉 基本概念、干涉原理、干涉仪器的使用以及干 涉现象在光学检测中的应用。
光的干涉在光学检测技术中具有重要的应用价 值，如光学表面检测、光学元件装配、光学薄 膜检测等领域。
展望未来
随着科学技术的发展，光的干涉技术的研究和应用 领域将不断扩大。
在未来，我们可能会看到更加先进的光学干涉仪器 和技术，如更高精度的干涉仪、更智能化的数据处
3
分析实验参数对干涉条纹特征的影响，如条纹 间距、亮度等。
02
光的干涉基本原理
双缝干涉
实验装置
双缝干涉实验中需要使用光源、双缝装置 和屏幕，光源发出的光经过双缝后形成两 束相干光，在屏幕上形成干涉条纹。
VS
干涉图样
双缝干涉的条纹呈现为明暗交替的平行条 纹，相邻条纹之间的距离为 $\Delta x = \frac{L}{d}\lambda$，其中 $L$ 为屏幕 到双缝的距离，$d$ 为双缝之间的距离， $\lambda$ 为光的波长。
离、微小角度等。
02
光学表面检测
干涉条纹可以用来检测光学表面的平整度和粗糙度，如检测光学镜片
的表面质量。
03
光学信息处理
干涉条纹可以用来进行光学信息处理，如全息技术、光学图像处理等
高中物理人教版选修34《13.3光的干涉》(共14张PPT)
4、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离
x L
d
这说明了相邻亮（或暗）条纹的间距相等 5、近一步的实验表明：
6、光的波长、频率：v=λf （1）红光的波长最长，紫光的波长最短。 （2）红光的频率最小，紫光的频率最大。 光的波长常用单位埃来表示：1Ao =10－10m
二、薄膜干涉 1、定义：由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
一、双缝干涉
4、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离
r12
L2
xd 2
r22
L2
xd 2
第二式平方减第一式平方可得：
xr22r12(r2r1)r(2r1)
二、薄膜干涉 1、定义：由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成
2、实例：肥皂泡或水面上的油膜所形成的彩色花纹 3、应用：检测平面是否平直
干涉现象应用: ①检查精密零件的表面质量。方法是透明标准 平面与被侧面之间形成一个劈形空气薄层，用 薄膜干涉原理检测，精度可达10－6cm。 ②增透膜：原料：氟化镁，厚度绿光的波长1/4。 涂有增透膜的镜头呈淡紫色。
2d
2d
（2）若r2－r1=λ/2，则：
x•LxL
2 2d
d
一、双缝干涉
4、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离
x L
d
这说明了相邻亮（或暗）条纹的间距相等 5、近一步的实验表明： 用单色光做实验，相邻亮（或暗）条纹的间距红 光的最大，紫光的最小。 这说明了红光的波长最长，紫光的波长最短。
一、双缝干涉
薄膜干涉：产生原因
光的干涉-PPT
光的干涉
薄膜干涉
让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束 反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．
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光的干涉
薄膜干涉
1、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜 的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应 出现在膜的厚度相等的地方．由于光波波长极短，所以 微薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条 纹．2、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下的肥 皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．
第1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
由于波动说没有 数学基础以及牛 顿的威望使得微 粒说一直占上风
牛顿
19世纪初证明了 波动说的正确性
惠更斯
微粒说
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
波动说
这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”
光的干涉
干涉现象是波动独有的特征，如果光真的 是一种波，就必然会观察到光的干涉现象．
光的干涉 光的干涉
1801年，英国物理学家托马斯·杨（1773~1829） 在实验室里成功的观察到了光的干涉．
双缝干涉
激
双
光
缝
束
屏上看到明暗相间的条纹 屏
光的干涉
S1 S2 d
双缝干涉
P2
P1
P
P
P1 P2
S1、S2
相干波源
P1S2－P1S1= d
光程差
P2S2－P2S1＞ d 距离屏幕的中心越远路程差越大
光的干涉
双缝干涉
1、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．
光的干涉(教学课件)(完整版)
双缝干涉亮（暗）纹间距的公式
l
d
X x
d
L
P1
S1
d
S2
l
1.相邻明（暗）纹间的距离大小的影响因素：
（1）波长λ: 波长越大，相邻的亮纹间距越大
（2）双缝之间的距离d: d越小，相邻的亮纹间距越大
（3）双缝与屏间的距离 l : L越大，相邻的亮纹间距越大
x
P
学习任务二、干涉条纹和光的波长之间的关系
后表面
学习任务三：薄 膜 干 涉
光程差为波长的整数倍，形成亮条纹。
光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。
白光照射时是彩色条纹
学习任务三：薄 膜 干 涉
薄膜干涉的应用（一）——检查表面的平整程度
如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的,如图（b）
所示；如果观察到的干涉条纹如图（c）所示，则表示被检测表面微
恰好是10号亮条纹。设直线S1P1的长度为r1,S2P1的长度为r2,则r2-r1等于 (
)
A.9.5λ B.10λ
C.10.5λ
D.20λ
答案:B
解析:由题设可知,P1点处是第10号亮条纹的位置,表明缝S1、S2到P1处的距离差r2-r1
为波长的整数倍,且刚好是10个波长,所以选项B正确。
考点三：薄膜干涉
亮（暗）纹间距的公式推导
如图所示，双缝间距为d，双缝到屏的距离为l。双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P 。
对屏上与P距离为x的一点 P1，两缝与P1的距离P1 S1＝r1， P1 S2＝r2。
在线段P1 S2上作P1 M＝ P1 S1，则S2M＝r2－r1，
因d≪l，三角形S1S2M可看做直角三角形。
)
l
d
X x
d
L
P1
S1
d
S2
l
1.相邻明（暗）纹间的距离大小的影响因素：
（1）波长λ: 波长越大，相邻的亮纹间距越大
（2）双缝之间的距离d: d越小，相邻的亮纹间距越大
（3）双缝与屏间的距离 l : L越大，相邻的亮纹间距越大
x
P
学习任务二、干涉条纹和光的波长之间的关系
后表面
学习任务三：薄 膜 干 涉
光程差为波长的整数倍，形成亮条纹。
光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。
白光照射时是彩色条纹
学习任务三：薄 膜 干 涉
薄膜干涉的应用（一）——检查表面的平整程度
如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的,如图（b）
所示；如果观察到的干涉条纹如图（c）所示，则表示被检测表面微
恰好是10号亮条纹。设直线S1P1的长度为r1,S2P1的长度为r2,则r2-r1等于 (
)
A.9.5λ B.10λ
C.10.5λ
D.20λ
答案:B
解析:由题设可知,P1点处是第10号亮条纹的位置,表明缝S1、S2到P1处的距离差r2-r1
为波长的整数倍,且刚好是10个波长,所以选项B正确。
考点三：薄膜干涉
亮（暗）纹间距的公式推导
如图所示，双缝间距为d，双缝到屏的距离为l。双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P 。
对屏上与P距离为x的一点 P1，两缝与P1的距离P1 S1＝r1， P1 S2＝r2。
在线段P1 S2上作P1 M＝ P1 S1，则S2M＝r2－r1，
因d≪l，三角形S1S2M可看做直角三角形。
)
光的干涉课件
● (2)双缝屏的作用：平行光照到单缝S上后，又照到双缝S1、S2上，这样 一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光．
●2．屏上某处出现亮、暗条纹的条件
●频率相同的两列波在屏上的同一点引起的振动叠加，若 该点同时参与的两个振动步调总是一致，则出现亮条纹； 若同时参与的两个振动步调总相反，则出现暗条纹，具 体出现亮、暗条纹的条件为：
●( 1 ) 出 现 亮 条 纹 的 条 件 ： 屏 上 某 点 P 到 两 缝 S 1 和 S 2 的 路 程 差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍．
●即
|
P
S
－
1
PS
2
|
＝k
λ
＝
2k
·
பைடு நூலகம்
(k
＝
0
,
1
,
2
,3
…)
●k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于屏上的O处，为亮条 纹，此处的条纹叫中央亮纹．
(2)出现暗条纹的条件：屏上某点 P 到两条缝 S1 和 S2 的 路程差正好是半波长的奇数倍：即：|PS1－PS2|＝(2k＋1)2λ(k ＝0,1,2,3…)
● 答案： C
1
时
出
现
亮
条
纹
，
单
色
光
f
照
2
射
时
出
现
暗
条纹
●D ． 单 色 光 f 1 照 射 时 出 现 暗 条 纹 ， 单 色 光 f 2 照 射 时 出 现 亮 条纹
思路点拨： 由双缝干涉出现亮、暗条纹的条件： kλ 亮条纹 k＝0，1，2…
即|S1P－S2P|＝2k＋ 2 1λ 暗条纹 k＝0，1，2… 求出两单色光的波长，看是否满足上述条件．
●2．屏上某处出现亮、暗条纹的条件
●频率相同的两列波在屏上的同一点引起的振动叠加，若 该点同时参与的两个振动步调总是一致，则出现亮条纹； 若同时参与的两个振动步调总相反，则出现暗条纹，具 体出现亮、暗条纹的条件为：
●( 1 ) 出 现 亮 条 纹 的 条 件 ： 屏 上 某 点 P 到 两 缝 S 1 和 S 2 的 路 程 差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍．
●即
|
P
S
－
1
PS
2
|
＝k
λ
＝
2k
·
பைடு நூலகம்
(k
＝
0
,
1
,
2
,3
…)
●k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于屏上的O处，为亮条 纹，此处的条纹叫中央亮纹．
(2)出现暗条纹的条件：屏上某点 P 到两条缝 S1 和 S2 的 路程差正好是半波长的奇数倍：即：|PS1－PS2|＝(2k＋1)2λ(k ＝0,1,2,3…)
● 答案： C
1
时
出
现
亮
条
纹
，
单
色
光
f
照
2
射
时
出
现
暗
条纹
●D ． 单 色 光 f 1 照 射 时 出 现 暗 条 纹 ， 单 色 光 f 2 照 射 时 出 现 亮 条纹
思路点拨： 由双缝干涉出现亮、暗条纹的条件： kλ 亮条纹 k＝0，1，2…
即|S1P－S2P|＝2k＋ 2 1λ 暗条纹 k＝0，1，2… 求出两单色光的波长，看是否满足上述条件．
《光的干涉》课件
实验原理：当光波入射到薄膜表面时 ，反射光和透射光会发生干涉，形成
特定的干涉条纹。
实验步骤
1. 制备不同厚度的薄膜样品。
2. 将光源对准薄膜，使光波入射到薄 膜表面。
3. 观察薄膜表面的干涉条纹，分析干 涉现象与薄膜厚度的关系。
迈克尔逊干涉仪
实验目的：利用迈克尔逊干涉仪观察不同波长的光的干 涉现象。 实验步骤
2. 将不同波长的光源依次对准迈克尔逊干涉仪。
实验原理：迈克尔逊干涉仪通过分束器将一束光分为两 束，分别经过反射镜后回到分束器，形成干涉。
1. 调整迈克尔逊干涉仪，确保光路正确。
3. 观察不同波长光的干涉条纹，分析干涉现象与波长 的关系。
04
光的干涉的应用
光学干涉测量技术
干涉仪的基本原理
干涉仪利用光的干涉现象来测量长度、角度、折射率等物理量。干涉仪的精度极高，可以达到纳米级 别。
光的波动性是指光以波的形式传播， 具有振幅、频率和相位等波动特征。
光的干涉是光波动性的具体表现之一 ，当两束或多束相干光波相遇时，它 们会相互叠加产生加强或减弱的现象 。
波的叠加原理
波的叠加原理是物理学中的基本原理之一，当两列波相遇时，它们会相互叠加， 形成新的波形。
在光的干涉中，当两束相干光波相遇时，它们的光程差决定了干涉加强或减弱的 位置。
多功能性
光学干涉技术将向多功能化发展，实现同时进行 多种参数的测量和多维度的信息获取。
光学干涉技术的挑战与机遇
挑战
光学干涉技术面临着测量精度、 稳定性、实时性等方面的挑战， 需要不断改进和完善技术方法。
机遇
随着科技的不断进步和应用需求 的增加，光学干涉技术在科学研 究、工业生产、医疗等领域的应 用前景将更加广阔。
特定的干涉条纹。
实验步骤
1. 制备不同厚度的薄膜样品。
2. 将光源对准薄膜，使光波入射到薄 膜表面。
3. 观察薄膜表面的干涉条纹，分析干 涉现象与薄膜厚度的关系。
迈克尔逊干涉仪
实验目的：利用迈克尔逊干涉仪观察不同波长的光的干 涉现象。 实验步骤
2. 将不同波长的光源依次对准迈克尔逊干涉仪。
实验原理：迈克尔逊干涉仪通过分束器将一束光分为两 束，分别经过反射镜后回到分束器，形成干涉。
1. 调整迈克尔逊干涉仪，确保光路正确。
3. 观察不同波长光的干涉条纹，分析干涉现象与波长 的关系。
04
光的干涉的应用
光学干涉测量技术
干涉仪的基本原理
干涉仪利用光的干涉现象来测量长度、角度、折射率等物理量。干涉仪的精度极高，可以达到纳米级 别。
光的波动性是指光以波的形式传播， 具有振幅、频率和相位等波动特征。
光的干涉是光波动性的具体表现之一 ，当两束或多束相干光波相遇时，它 们会相互叠加产生加强或减弱的现象 。
波的叠加原理
波的叠加原理是物理学中的基本原理之一，当两列波相遇时，它们会相互叠加， 形成新的波形。
在光的干涉中，当两束相干光波相遇时，它们的光程差决定了干涉加强或减弱的 位置。
多功能性
光学干涉技术将向多功能化发展，实现同时进行 多种参数的测量和多维度的信息获取。
光学干涉技术的挑战与机遇
挑战
光学干涉技术面临着测量精度、 稳定性、实时性等方面的挑战， 需要不断改进和完善技术方法。
机遇
随着科技的不断进步和应用需求 的增加，光学干涉技术在科学研 究、工业生产、医疗等领域的应 用前景将更加广阔。
光的干涉ppt课件
L
结论: 1.λ、θ一定时,相邻条纹等间距 2.λ一定时，劈尖θ角越小,ΔL越大,条纹越稀疏
3.θ一定时,λ越大,ΔL越大,条纹越稀疏
2、薄膜干涉的应用
①检验平面平整度
取一个透明的标准样板，放在待 检查的部件表面并在一端垫一薄 片，使样板的平面与被检查的平 面间形成一个楔形空气膜，用单 色光从上面照射，入射光从空气 层的上下表面反射出两列光形成 相干光，从反射光中就会看到干 涉条纹。
1.某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双
缝屏，C为光屏。当让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹,
移走B后,C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因可能是( )
B
A.单缝S太窄
B.单缝S太宽
C.S到S1和S2距离不相等
D.阳光不能作为光源
2.如图是双缝干涉实验装置示意图，使用波长为600 nm的橙色光照射
3.光的干涉
【复习回顾】 1.两列波发生干涉的条件？
①频率相同；②相位差恒定；③振动方向相同
2.两列波(步调相同）干涉时，振动加强的点和振动减弱的点如何判断？
振动始终加强点： 振动始终减弱点：
3.光能不能够发生干涉呢？为什么？
能，干涉是波特有的现象。
4.如果光波发生干涉，你可能看到一幅什么样的图景呢？
思考：条纹弯曲的地 方是凸起还是凹下？
检测面不平整
标准样板 劈尖空气薄层
待检部件
检测面平整
亮亮 亮
θ
d1 d2 d2
ab
检测面凹下
若检测面某处凹下，则对应的明条纹提前出现。
同理可推： 若检测面某处凸起，则对应的明条纹延后出现。
检测面凸起
生活中我们经常见到光的干涉现象:
光的干涉 课件
x l
d
四、明（暗）条纹的间距
当双缝间距d变小、双
缝屏与光屏间距L、入射光
的波长λ等变大时，双缝干
涉的条纹将变宽。
波动理论解释1：L增大，其他条件不变,ΔX变大
L1 L2
x1 x1 x2 x2
屏A 屏B
d
波动理论解释2：波长增大，其他条件不变,ΔX变大
亮亮
x1
L
亮
亮
x2
L
典例分析
例1:在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差0.6μm, 若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂
双缝屏
光屏
二、双缝干涉图样
单色光
白光
二、双缝干涉图样
图样有何特征？
单Hale Waihona Puke 色S1激光
束
S2
暗条纹的中心线 暗条纹的中心线 亮条纹的中心线 亮条纹的中心线
中央亮条纹
双缝
屏
明暗相间
条纹等间距
思考讨论：光屏上何处出现亮条纹？何处出现暗条纹？
三、决定明暗条纹的条件
单 色
S1
P1
激 S2 ΔS 光
束
P1S2－P1S1= ΔS
r1
P1
激
S1
光
do
束
S2 M
r2
x
P0
L
d L ∴可认为△S1S2M是直角三角形 r2 r1 d sin
另一方面x l tan l sin
消去sin , 有r2
r1
d
x l
四、明（暗）条纹的间距
当两列波的路程差为波 长的整数倍时：
d x k
l
亮条纹中心的位置: x k l
d
四、明（暗）条纹的间距
当双缝间距d变小、双
缝屏与光屏间距L、入射光
的波长λ等变大时，双缝干
涉的条纹将变宽。
波动理论解释1：L增大，其他条件不变,ΔX变大
L1 L2
x1 x1 x2 x2
屏A 屏B
d
波动理论解释2：波长增大，其他条件不变,ΔX变大
亮亮
x1
L
亮
亮
x2
L
典例分析
例1:在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差0.6μm, 若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂
双缝屏
光屏
二、双缝干涉图样
单色光
白光
二、双缝干涉图样
图样有何特征？
单Hale Waihona Puke 色S1激光
束
S2
暗条纹的中心线 暗条纹的中心线 亮条纹的中心线 亮条纹的中心线
中央亮条纹
双缝
屏
明暗相间
条纹等间距
思考讨论：光屏上何处出现亮条纹？何处出现暗条纹？
三、决定明暗条纹的条件
单 色
S1
P1
激 S2 ΔS 光
束
P1S2－P1S1= ΔS
r1
P1
激
S1
光
do
束
S2 M
r2
x
P0
L
d L ∴可认为△S1S2M是直角三角形 r2 r1 d sin
另一方面x l tan l sin
消去sin , 有r2
r1
d
x l
四、明（暗）条纹的间距
当两列波的路程差为波 长的整数倍时：
d x k
l
亮条纹中心的位置: x k l
第十三章光《第3节 光的干涉》优质课课件
3.麦克斯韦的电磁说：光是一种电磁波，发展了光的波动理论。
4.爱因斯坦的光子说：成功解释光电效应，认为光具有粒子性。
5.德布罗意的波粒二象性学说：光既有粒子性，又有波动性。
相关知识复习
波的干涉
频率相同的两列波(相干波)叠加时,使某些区域的振动总是加强(波峰 与波峰、波谷与波谷叠加),使某些区域的振动总是减弱(波峰与波谷 叠加);且加强区与减弱区相互间隔.这种现象叫波的干涉
课堂小结: 2.薄膜干涉 光在薄膜的前后表面发生反 射,这两束反射光发生干涉.
3.光的干涉在技术上的应用 ①检查物体表面的平整程度
②增透膜
【课堂练习】
例1﹑下列现象中，属于光的干涉的是 （ B D） A．雨过天晴，天空中形成的彩虹 B．阳光下，肥皂泡呈现彩色 C．一截插入水中的筷子，看上去变弯了 D．下雨后，在停过汽车的沥青路面上，油膜常 出现彩色
白光照射时是彩 色条纹
在重力的作用下，薄膜随着时间越来越薄, 条纹间距 变稀疏。
光的干涉在技术上的应用 1.检查物体表面的平整程度
2.增透膜
光在空气层的上下 表面发生反射,这两 束反射光发生干涉.
如果被检测表面的平整的,将看到与 底线平行的干涉条纹.
原因是厚度相等的地方，光程差一 样、干涉情况一样，即某一处反射 回来的两列波叠加，若光振动加强， 产生亮点，那些与这处厚度相等的 地方都是亮点，这些亮点组成彼此 平行的亮纹,反之是暗纹
（2）空间的某点距离光源S1 和S2的路程差为λ /2、3 λ/2、5λ/2、等半波长的奇 数倍时，该点为振动减弱点。
光程差 δ= kλ （ k=0，1，2，等）
光程差 δ =（2k+1)λ/2 (k=0,1,2,3,等）
亮纹
4.爱因斯坦的光子说：成功解释光电效应，认为光具有粒子性。
5.德布罗意的波粒二象性学说：光既有粒子性，又有波动性。
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波的干涉
频率相同的两列波(相干波)叠加时,使某些区域的振动总是加强(波峰 与波峰、波谷与波谷叠加),使某些区域的振动总是减弱(波峰与波谷 叠加);且加强区与减弱区相互间隔.这种现象叫波的干涉
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②增透膜
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例1﹑下列现象中，属于光的干涉的是 （ B D） A．雨过天晴，天空中形成的彩虹 B．阳光下，肥皂泡呈现彩色 C．一截插入水中的筷子，看上去变弯了 D．下雨后，在停过汽车的沥青路面上，油膜常 出现彩色
白光照射时是彩 色条纹
在重力的作用下，薄膜随着时间越来越薄, 条纹间距 变稀疏。
光的干涉在技术上的应用 1.检查物体表面的平整程度
2.增透膜
光在空气层的上下 表面发生反射,这两 束反射光发生干涉.
如果被检测表面的平整的,将看到与 底线平行的干涉条纹.
原因是厚度相等的地方，光程差一 样、干涉情况一样，即某一处反射 回来的两列波叠加，若光振动加强， 产生亮点，那些与这处厚度相等的 地方都是亮点，这些亮点组成彼此 平行的亮纹,反之是暗纹
（2）空间的某点距离光源S1 和S2的路程差为λ /2、3 λ/2、5λ/2、等半波长的奇 数倍时，该点为振动减弱点。
光程差 δ= kλ （ k=0，1，2，等）
光程差 δ =（2k+1)λ/2 (k=0,1,2,3,等）
亮纹
《光的干涉实验》课件
应用：广泛应用于液晶显示器、太阳能电池、光学仪器等领域
优点：提高透光率，降低反射率，提高显示效果和能源利用效率
制作方法：通过真空镀膜、离子注入等方法在玻璃、塑料等基材上形 成薄膜
发展趋势：随着科技的发展，增透膜的应用领域将越来越广泛，性能 也将
偏振片的种类：线偏振片、圆 偏振片、椭圆偏振片等
度有关
干涉条纹颜色： 不同颜色的光 在薄膜上产生 不同的干涉条 纹，颜色与光
的波长有关
干涉条纹位置： 干涉条纹的位 置与薄膜的厚 度和光的入射
角度有关
干涉条纹变化： 当薄膜厚度或 入射角度发生 变化时，干涉 条纹会发生相
应的变化。
原理：利用光的干涉原理，使光线在薄膜中传播时发生干涉，从而提 高透光率
光源：单色光源， 如激光
双缝：两个平行的 狭缝，间距为波长 /2
观察屏：用于观察 干涉条纹
测量装置：用于测 量干涉条纹的间距 和亮度
准备观察屏：放置在双缝后 面，用于观察干涉条纹
准备双缝：制作两个平行的 狭缝，间距为λ/2
准备光源：选择合适的光源， 如激光器
调整光源：调整光源的强度 和方向，使光束通过双缝
观察干涉条纹：观察观察屏上 的干涉条纹，记录条纹的间距
和亮度
分析结果：根据干涉条纹的间 距和亮度，分析光的干涉现象
干涉条纹：出现明暗相间的条纹，表明光 具有波动性
干涉条纹间距：与双缝间距、光波长有关
干涉条纹亮度：与光强、双缝间距、光波 长有关
干涉条纹位置：与双缝间距、光波长有关 干涉条纹形状：与双缝间距、光波长有关 干涉条纹颜色：与光波长有关
薄膜干涉：光在薄膜上下表面反射形成的干涉现象 双缝干涉：光通过两个狭缝形成的干涉现象 迈克尔逊干涉仪：利用分光镜和反射镜形成的干涉现象 菲涅尔干涉仪：利用半透半反射镜形成的干涉现象
优点：提高透光率，降低反射率，提高显示效果和能源利用效率
制作方法：通过真空镀膜、离子注入等方法在玻璃、塑料等基材上形 成薄膜
发展趋势：随着科技的发展，增透膜的应用领域将越来越广泛，性能 也将
偏振片的种类：线偏振片、圆 偏振片、椭圆偏振片等
度有关
干涉条纹颜色： 不同颜色的光 在薄膜上产生 不同的干涉条 纹，颜色与光
的波长有关
干涉条纹位置： 干涉条纹的位 置与薄膜的厚 度和光的入射
角度有关
干涉条纹变化： 当薄膜厚度或 入射角度发生 变化时，干涉 条纹会发生相
应的变化。
原理：利用光的干涉原理，使光线在薄膜中传播时发生干涉，从而提 高透光率
光源：单色光源， 如激光
双缝：两个平行的 狭缝，间距为波长 /2
观察屏：用于观察 干涉条纹
测量装置：用于测 量干涉条纹的间距 和亮度
准备观察屏：放置在双缝后 面，用于观察干涉条纹
准备双缝：制作两个平行的 狭缝，间距为λ/2
准备光源：选择合适的光源， 如激光器
调整光源：调整光源的强度 和方向，使光束通过双缝
观察干涉条纹：观察观察屏上 的干涉条纹，记录条纹的间距
和亮度
分析结果：根据干涉条纹的间 距和亮度，分析光的干涉现象
干涉条纹：出现明暗相间的条纹，表明光 具有波动性
干涉条纹间距：与双缝间距、光波长有关
干涉条纹亮度：与光强、双缝间距、光波 长有关
干涉条纹位置：与双缝间距、光波长有关 干涉条纹形状：与双缝间距、光波长有关 干涉条纹颜色：与光波长有关
薄膜干涉：光在薄膜上下表面反射形成的干涉现象 双缝干涉：光通过两个狭缝形成的干涉现象 迈克尔逊干涉仪：利用分光镜和反射镜形成的干涉现象 菲涅尔干涉仪：利用半透半反射镜形成的干涉现象
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（一）分析条纹特征
△X
△X
条纹间距
测量
等间距的,明暗相间的条纹
判断明暗条纹出现的位置
（二）判断明暗条纹出现的位置
说明：
P S1、S2 S1 P0 同步调同 频率的光源
S2
△s
PS2－PS1= △s
光程差
问：△s取何值出现明条纹， △s取何值出现暗条纹。
结
论
探究2： 出现明暗相间条纹的条件
亮条纹
光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．
光纤
容量大、衰 减小、抗干扰性强．虽然光纤通信的发 展历史只有20多年的，但是发展的速度 是惊人的．
光导纤维在医学上的应用 :内窥镜
全反射棱镜
全反射原理在生活中的应用 及对奇妙自然现象的解释
A
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 1、光线由AB面垂直入射 在AC面发生全反射， 垂直由BC面出射．
如图所示，折射率为 2 的直角玻璃棱镜中 <A=700，入射光线垂直于AB面，求光线从棱 镜第一次折射入空气时的折射角为多大？
如图所示，用折射率为n的透明介质做成内、外半径 分别为a和b的空心球壳，当一束平行光射向此球壳， 经球壳外、内表面两次折射，而能进入空心球壳的入 射平行光束的横截面积是多大？
综上所述答案为：AD.
练习: 1.前面用单色光做双缝实验,得到明暗相间的单 色条纹,若让白光先通过单缝,在通过双缝,将得到 什么样的条纹? 彩色条纹,中央为白色条纹 (已知白光是由频率不同的多种色光组成的)
观察双缝干涉图样
练习:
2. 如图所示，用单色光做双缝干涉实验， P处为第二亮条纹，改用频率较高的单色光 重做实验,其他条件不变时，则第二亮条纹 的位置 ( C ) A 仍在P处
620－600 600－580
绿
蓝－靛 紫
580－490
490－450 450－400
红光波长最大，紫光波长最小
干涉条纹的间距(条纹宽度)与哪些因素有关?
1、什么是干涉条纹的间距(条纹宽度)?
双缝 S1
屏幕
△x
条纹间距的含义：相邻亮纹和 亮纹之间的距离或暗纹和暗纹 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。
将两片刀片合 在一起，在玻璃片的 墨汁涂层上划出有很 小间隙(约0.1mm)的 双缝。按图所示的方 法，使激光束通过自 制的双缝，观察光屏 上出现的象。
屏上有明暗相间的条纹（二）源自的干涉过程S1 S2得到干涉条纹
结论:光是一种波
激 光 束
双 缝
屏
分析条纹
分析条纹
（一）分析条纹特征 （二）判断明暗条纹出现的位置 （三）波长对条纹间距的影响
红光
蓝光
白光
获得相干光源
相干光源:发出的光能够产生干涉现象的两个光源
相干光源
条件: (1)频率相同 (2)相位差恒定 各自独立的光源发出的光不能产生干涉 途 激 光
S1 S2 S1 S2
径
普通光
S
课堂练习
课 堂 练 习
例题: 1．用两个红灯照射白墙，在墙上会看到（ C）
A 明暗相间的条纹
C 一片红光
干涉现象是波所特有的现象
光 是 波 吗？
观察现象
(一)托马斯· 杨和他的实验 (二)双缝干涉实验的过程
（一)托马斯· 杨和他的实验
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。
光有干涉现象吗? 干涉现象是波的主要特征之一。光如果是 一种波，我们就必然会观察到光的干涉现象。
S1
亮条纹
S2
探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1
暗条纹
S2
结
1.当光程差
△s＝±2n
论
（n＝0.1.2.3… …)即半波
长的偶数倍时该处出现明条纹.
2. 中央处为明条纹（为什么？）
3.当光程差 △s ＝± (2n+1) （n＝0.1.2.3… …) 即半个波长的奇数倍时,该处出现暗条纹.
2
P 2 1 0 1 2
S2
△x
两狭缝之间距离d不变
L1 L2
屏A
屏B
L1
L2
d
为什么双缝的间距d越小，条纹的间距越大？
亮 亮
d1 d2
d1 亮 亮
d2
为什么光的波长λ越大，条纹的间距越大？
亮 亮
亮
亮
影响相邻两明纹间的距离大小因素：
①波长λ
②狭缝之间的距离 d ③为挡板与屏间的距离l
S1 P1
S2
l
P
l x d
思考
△s
1.P从中央向上逐渐移动， △s如何变化？
屏
2.波长对条纹间距有影响吗?
观察不同单 色光的双缝干 涉条纹的情况， 说说你的思考？
（三）波长对条纹间距的影响
△X
△X
条纹间距
实 验 证 明
△X随波长λ的增大而增大
各色光在真空中的波长
光的 颜色 波长 nm 光的 颜色 波长 nm
红
橙 黄
770－620
此题考察公式的应用
解 析
【解析】根据波的叠加的规律，P点出现 条纹的情况决定于光程差△s与波长的关 系.由c=f，可知两种单色光的波长： 1=c/f1=0.6m；2=c/f2=0.4m，与 △s相比较得： △s =1=32/2，则用f1 光照射时，P点出现亮条纹，用f2光照射 时，P点出现暗条纹。
P
B 在P点的上方
C 在P点的下方
2 1 0 1 2
D 将不存在亮条纹
课堂小结
课 堂 小 结
1、观察光的干涉现象，认识干涉条纹 等间距的,明暗相间的条纹
2、判断双缝干涉中明暗条纹出现的位置 光程差为半波长的偶数倍的地方出现明条纹 光程差为半波长的奇数倍的地方出现暗条纹 3、干涉条纹间距与波长的关系 △X随波长λ的增大而增大 4、获得相干光源的方法: 两个途径
变化90 °
2、光线由AC面垂直入射
B A
C
在AB、 BC面发生两次全 反射，垂直由AC面出射． 变化180 °
B C
例题3：劣质的玻璃中往往含有气泡.这些 空气泡看上去比较亮,对这一现象有下列 不同的解释,其中正确的是( D ) A空气泡对光线有聚集作用,因而较亮. B.空气泡对光线有发散作用.因而较亮. C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分 发生全反射,因而较亮. D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分 发生全反射,因而较亮.
如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n。 光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最 长时间是多少？(设光在真空中的光速为c)
13.3
光的干涉
机械波的干涉
干涉必要条件：
两列波的频率相同
干涉现象：
有的地方振动加强，有的 地方振动减弱；且振动加 强的地方与振动减弱的地 方相间隔出现
同步调的振源干涉什么地方加强，什么地方减弱？
B 彩色条纹
D 晃动的条纹
对相干光源的考察
例题:
2.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差 △s =0.6μm；若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和频率 为f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝隙，则P点 出现条纹的情况是以下哪种( ) AD A.用频率f1的单色光照射时，P点出现明条纹 B.用频率f2的单色光照射时，P点出现明条纹 C.用频率f1的单色光照射时，P点出现暗条纹 D.用频率f2的单色光照射时，P点出现暗条纹