光的干涉和衍射ppt课件

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《光学》PPT课件

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•沈括(1031~1095年)所著《梦溪笔谈》中,论述了凹面镜、 凸面镜成像的规律,指出测定凹面镜焦距的原理、虹的成因。 培根(1214~1294年)提出用透镜校正视力和用透镜组成望 远镜的可能性。 阿玛蒂(1299年)发明了眼镜。 波特(1535~1561年)研究了成像暗箱。
沈括(1031~1095年) 培根(1214~1294年)
1、光的发射、传播和接收等规律 2、光和其他物质的相互作用。包括光的吸收、散射和色散。 光的机械作用和光的热、电、化学和生理作用(效应)等。 3、光的本性问题
4、光在生产和社会生活中的应用
三、研究方法
实验 ——假设 ——理论 ——实验
3
§0-2 光学发展简史
一、萌芽时期 世界光学的(知识)最早记录,一般书上说是古希腊欧
5
• 克莱门德(公元50年)和托勒玫(公元90~168年)研 究了光的折射现象,最先测定了光通过两种介质分界面 时的入射角和折射角。
• 罗马的塞涅卡(公元前3~公元65年)指出充满水的玻璃 泡具有放大性能。
• 阿拉伯的马斯拉来、埃及的阿尔哈金(公元965~1038 年)认为光线来自被观察的物体,而光是以球面波的形 式从光源发出的,反射线与入射线共面且入射面垂直于 界面。
几里德关于“人为什么能看见物体”的回答,但应归中国的 墨翟。从时间上看,墨翟(公元前468~376年),欧几里德 (公元前330~275年),差一百多年。
墨翟(公元前468~376年)
4
• 从内容上看,墨经中有八条关于光学方面的(钱临照, 物理通极,一卷三期,1951)第一条,叙述了影的定 义与生成;第二条说明光与影的关系;第三条,畅言 光的直线传播,并用针孔成像来说明;第四条,说明 光有反射性能;第五条,论光和光源的关系而定影的 大小;第六、七、八条,分别叙述了平面镜、凹球面 镜和凸球面镜中物和像的关系。欧几里德在《光学》 中,研究了平面镜成像问题,指出反射角等于入射角 的反射定律,但也同时反映了对光的错误认识——从 人眼向被看见的物体伸展着某种触须似的东西。

第四章光的衍射-PPT课件

第四章光的衍射-PPT课件

0
1
七、干涉和衍射的联系与区别
干涉和衍射都是波的相干叠加, 但干涉是 有限多个分立光束的相干叠加, 衍射是波阵面
上无限多个子波的相干叠加。 二者又常出现在 同一现象中。 双缝干涉是干涉和衍射的共同效果。
§3 光栅衍射
一、光栅
大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面) 构成的光学元件。 从工作原理分
衍射光栅 (透射光栅)
1 I / I0
相对光强曲线
0.017 0.047
2 a
0.047 0.017 0
a
a
2 a
sin
•波长对衍射条纹的影响
•缝宽对衍射条纹的影响
•单缝位置对衍射条纹的影响
•光源位置对衍射条纹的影响
条纹在屏幕上的位置与波长成正比,如果用白 光做光源,中央为白色明条纹,其两侧各级都 为彩色条纹。该衍射图样称为衍射光谱。 3 -2 -1 2 3
A C a
f

o
x
P
B
L
分割成偶数个半波带, P 点为暗纹。
分割成奇数个半波带, P 点为明纹。
二、加强减弱条件
A C a
f

o
x
P
B
L
( k 1 , 2 )减弱 2k 2 a sin k 1 , 2 )加强 ( 2k 1 ) ( 2
B
1 2 3
I
2. 明纹位置
A C a
f

o
3 2 1
2 1
x
P
B
L
x ( 2 k 1 ) k 1 , 2 ) 2 a ( 3f x1 两条,对称分布屏幕中央两侧。 2a 其它各级明纹也两条,对称分布。

光的干涉和衍射ppt课件

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36
为了规范事业单位聘用关系,建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ,保障 用人单 位和职 工的合 法权益
珍宝鉴定
1985年,加拿大文物保护协会(CCT)的科学家们就 利用X光射线衍射分析方法对一件被作为凡高作品出 售的油画颜料进行了分析鉴定。科学家从这幅油画 的颜料中发现了大量的金红石的存在。作为白色颜 料的使用,二氧化钛一般以两种状态存在:金红石 和锐钛矿。锐钛矿作为白色颜料使用是从1925年开 始的,而金红石作为白色颜料直到1938年才开始生 产。因为金红石的存在,使得这幅油画的创作时间 不可能早于1938年,这与凡高的生活时期(1853年1890年)是不相符的,因而可以断定这幅被鉴定的 油画是一幅赝品。
2、由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点 上,不会产生干涉现象.这是因为( ) A.两个光源发出光的频率不同 B.两个光源发出光的强度不同 C.两个光源的光速不同 D.这两个光源是彼此独立的,不是相干光源
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为了规范事业单位聘用关系,建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ,保障 用人单 位和职 工的合 法权益
光的干涉图样: 单色光:
明暗相间的条纹,且条纹间距相等。 两相邻亮纹(或暗纹)间距离与光的波长有关。
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为了规范事业单位聘用关系,建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ,保障 用人单 位和职 工的合 法权益
单色光的干涉图样:
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为了规范事业单位聘用关系,建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ,保障 用人单 位和职 工的合 法权益
• 干涉图样:条纹等宽等亮

第讲光的干涉衍射和偏振(共31张PPT)

第讲光的干涉衍射和偏振(共31张PPT)

深化拓展
栏目索引
答案 D 金属丝圈的转动,改变不了肥皂液薄膜的上薄下厚的形状,由
干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关,仍然是 水平的干涉条纹,A、B、C错误,D正确。
深化拓展
2-2 (多选)把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫 起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图所示,这时可以看到亮暗相
栏目索引
第2讲 光的干涉、衍射 和偏振
知识梳理
知识梳理
栏目索引
一、光的干涉
1.光的干涉:在两列光波的叠加区域,某些区域的光被加强,出现亮条纹, 某些区域的光被减弱,出现暗条纹,且加强区域和减弱区域互相间隔的
现象叫做光的干涉现象。
2.干涉的条件:两列① 频率相同 、振动步调差别恒定(即相位差恒 定)的光相遇。
2.用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时,以下推断正确的是
( A)
A.狭缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时,双缝就成了两个振动情况总
是相同的光源
B.若入射光是白光,则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹 C.像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时,该点处一定是
亮条纹 D.双缝干涉中亮条纹之间的距离相等,暗条纹之间的距离不相等
光的直线3.传下播面现象四、种反射光现现象 象,与光的干涉有关的是 (
3-1 如图所示,a、b、c、d四个图样是不同的单色光形成的双缝干涉
)
C
或单缝衍射图样。
用平行光照射不透光的小圆盘,在圆盘的影的中心形成泊松亮斑
(1)检查精密零件的表面是否平整
(2)水平状的明暗相间的条纹,同一条纹对应薄膜的厚度相等。
n 生全反射,选项A、B、D错误。条纹间距Δx= λ,λ红>λ紫L ,因此Δx红>Δx紫,C

光的干涉.ppt

光的干涉.ppt

2.光的偏振
偏振现象
只有沿偏振片的“透振”方向“振动的光波才能通过偏振片”
结论
偏振现象表明,光是一种横波
偏振光的形成
(1)自然光通过偏振片后,得到偏振光 (2)自然光在介质表面反射时,反射光和折射光都是偏振光
偏振现象 的应用
(1)照相机镜头前装一片偏振滤光片 (2)电子表的液晶显示


如图甲所示,用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的 平滑情况,观察到的图像如图乙所示的条纹中的P和Q的情况,这说
要求: ①明确光的干涉的条件,明暗条纹的判断方法 ②明确△x=lλ/d物理量含义,并应用其求解物理量 ③区分干涉和衍射图样 ④了解薄膜干涉的应用

①上图为蓝光和红光分别通过双缝和单缝形成的图样,其中 蓝光经过双缝形成的图样是?
②右图两衍射图样分 别对应什么衍射?
③用某一单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离为0.25 mm ,在距离双缝为1.2 m处的光屏上,测得5条亮纹间的距离为7.5 mm (1)求这种单色光的波长。 (2)若用这种单色光照射到增透膜上,已知增透膜对这种光的折 射率为1.3,则增透膜的厚度应取多少?

半径为R的圆形偏振片P的透振方向为竖直方向,一束横截面半径 略小于R的平行自然光正对着偏振片P照射后射到屏上,现以光的 传播方向为轴将偏振片P旋转,则在偏振片P旋转的过程中( ) 屏上出现圆形亮斑,亮度不变
偏振片是让特定方向的光透过只是相 对于光源亮度减弱; 偏振方向不是狭缝!

用氦氖激光器进行双缝干涉实验,已知使用的双缝间距离d, 双缝到屏的距离l,测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是△x,氦 氖激光器发出的红光的波长λ 是多少?假如把整个装置放入折 射率是4/3的水中,这时屏上的条纹间距是多少?

光的衍射ppt课件

光的衍射ppt课件
衍射光栅的原理与应用
详细阐述了衍射光栅的工作原理、制作方法和应 用领域,如光谱分析、光学测量等。
3
光的干涉与衍射的联系与区别
分析了光的干涉和衍射之间的内在联系和本质区 别,帮助学生更好地理解这两种光学现象。
学生自我评价报告分享
学习成果展示
学生们通过制作ppt、报告等形式,展示了自己在光的衍射课程学 习中所取得的成果,包括对基本概念的掌握、实验技能的提升等。
波动理论与衍射原理
波动理论
光是一种电磁波,具有波动性质,如 干涉、衍射等。
衍射原理
光波遇到障碍物或小孔时,会绕过障 碍物继续传播,形成新的波前,使光 偏离直线传播。
光源、波长与衍射关系
01
02
03
光源
点光源发出的球面波经障 碍物衍射后形成新的波前 。
波长
波长越长,衍射现象越明 显。对于同一障碍物,不 同波长的光产生的衍射程 度不同。
加强实验技能训练
鼓励学生们加强实验技能的训练,提高实验操作的准确性 和熟练度,培养自己的实践能力和创新精神。
拓展相关应用领域
引导学生们关注光学在各个领域的应用和发展动态,如光 通信、光计算、生物医学光学等,拓展自己的视野和知识 面。
THANKS
感谢观看
光的衍射ppt课件
• 光的衍射现象与原理 • 典型衍射实验及观察 • 衍射在生活中的应用 • 衍射在科学研究领域应用 • 现代技术中利用和控制衍射 • 总结与展望
01
光的衍射现象与原理
衍射现象及其分类
衍射现象
光在传播过程中遇到障碍物或小 孔时,偏离直线传播的现象。
分类
根据衍射程度的不同,可分为明 显衍射和菲涅尔衍射。
衍射后的光线被光检测器接收并转换成电信号,经过处理还原成声音或图像信息。

光的衍射ppt课件完整版

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详细阐述了光的衍射现象,包括衍射的定义、产 生条件、分类等,并通过公式和图示深入解释了 衍射的原理。
衍射实验演示与分析
通过实验演示了光的衍射过程,让学员直观感受 衍射现象,同时结合理论知识进行分析,加深学 员对衍射现象的理解。
衍射在光学领域的应用
介绍了衍射在光学领域的广泛应用,如光谱分析 、光学仪器制造等,让学员了解衍射在实际应用 中的重要性。
光的波动模型
光波是一种电磁波,具有振幅、频率 、波长等特性。光波的传播遵循波动 方程。
波动性与衍射关系解析
衍射现象
光波在传播过程中遇到障碍物或 孔径时,会偏离直线传播路径, 产生衍射现象。衍射是波动性的
重要表现。
衍射条件
衍射现象的发生与光的波长、障 碍物或孔径的尺寸以及光波的传 播方向有关。当波长较长、障碍 物或孔径尺寸较小时,衍射现象
预备工作要求
明确下一讲前需要完成的预习任务、实验操作等预备工作,确保学员能够顺利进入下一阶段的学习。
THANK YOU
该公式描述了光波在自由空间中传播时,遇到障碍物后的衍射光场分布。它是基于波动方 程的解,并引入了基尔霍夫的边界条件。
公式推导过程
从波动方程出发,利用格林函数和基尔霍夫的边界条件,可以推导出菲涅尔-基尔霍夫衍 射公式。具体过程涉及复杂的数学运算和物理概念的深入理解。
夫琅禾费衍射近似条件讨论
01
夫琅禾费衍射的定义
光的衍射ppt课件完整版
目 录
• 光的衍射概述 • 光的波动性与衍射关系 • 典型衍射实验介绍 • 衍射理论计算方法 • 现代光学中衍射技术应用举例 • 总结与展望
01
光的衍射概述
衍射现象及定义
衍射现象
光在传播过程中,遇到障碍物或 小孔时,光将偏离直线传播的途 径而绕到障碍物后面传播的现象 ,叫光的衍射。

光的干涉和衍射

光的干涉和衍射
2
B A
S1
K
P M
[例20-1] 一射电望远镜的天线设在湖岸上,距湖面高度为h,
对岸地平线上方有一恒星正在升起,恒星发出波长为的电磁
波。求:当天线测得第1级干涉极大时恒星所在的角位置。
解: 由几何关系,并考虑 到在水面反射时存在 着半波损失
AC BC
2
B
C
2
A
h
AC BC h (1 cos2) 2h sin s in
n1n2 n3
因为在第一个界面 处有半波损失,所以
1 23
n1
e
n2
23

2n2e


2
n3
反射加强,有
23

2n2e

2

k
增透膜
增反膜
空气
1n2e2
32k
1

4


4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
,3
4
,1
2
3
n1
MgF2
e
e
n2
玻璃
n3
n1 n2 n3
n1 n2 n3
§20-4 劈尖等厚干涉
x

xk 1

xk

D
d
若已知x,D,d,可求单色光波长
5x ,条纹间隔与波长有关:
当白光(复色光)照射时,中央为白色 明条纹,两侧对称排列由紫到红的彩色光 谱,高级次光谱将重叠。
6x 1 ,当d 时,x 。
d
举例:人眼对钠光(λ= 589.3 nm )最 敏感,能够分辨到 Δx =0.065 mm ,若屏幕 距双缝的距离为 D = 800 mm,则

光的干涉、衍射和偏振

光的干涉、衍射和偏振

光的干涉、衍射和偏振
1.光的干涉
(1)定义:在两列光波叠加的区域,某些区域相互加强,出现亮条纹,某些区域相互减弱,出现暗条纹,且加强区域和减弱区域相互间隔的现象.
(2)条件:两束光的频率相同、相位差恒定.
(3)双缝干涉图样特点:单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹;白光照射时,中央为白色亮条纹,其余为彩色条纹.
2.光的衍射
发生明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显.
3.光的偏振
(1)自然光:包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同.
(2)偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光.
(3)偏振光的形成
①让自然光通过偏振片形成偏振光.
②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射,反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光.
(4)光的偏振现象说明光是一种横波.
第1页共1页。

大学物理课件13光的衍射

大学物理课件13光的衍射
该原理可以解释光的直线传播、反射 、折射等现象,是光学和波动理论中 的重要原理之一。
衍射的几何理论
01
衍射的几何理论是通过几何方法 来研究光波传播的基本规律,包 括光线的传播、反射、折射等。
02
该理论基于几何光学的基本假设 ,即光沿直线传播,且光速不变 。
衍射的波动理论
衍射的波动理论是研究光波在空间中传播的基本规律,包括光波的干涉、衍射等 现象。
波动方程
首先建立光源发出的光波波动方程。
惠更斯-菲涅尔原理
应用惠更斯-菲涅尔原理,分析光波 通过圆孔后的衍射情况。
基尔霍夫衍射理论
应用基尔霍夫衍射理论,推导出圆孔 衍射的数学公式。
公式推导
通过数学推导,得出圆孔衍射的强度 分布公式和衍射条纹的角度分布公式。
05 光的双缝干涉与衍射
双缝干涉与衍射的实验装置
光源
双缝装置
选择单色性好的激光光源,确保光波的相 干性。
设置两个平行且相距一定距离的小缝,用 于产生相干光束。
屏幕
光路调整
放置在双缝装置的后面,用于观察干涉和 衍射条纹。
确保光束垂直照射在双缝上,并使屏幕与 双缝平行。
双缝干涉与衍射的实验结果
干涉条纹
在屏幕上出现明暗相间的干涉条纹,条纹间距与 光波长和双缝间距有关。
单缝衍射的实验结果
中央亮条纹
光通过单缝后,会在屏幕中央形成最亮条纹。
两侧衍射条纹
在中央亮条纹两侧,出现对称的衍射条纹。
条纹宽度与单缝宽度的关系
单缝越窄,条纹越宽,衍射现象越明显。
单缝衍射的数学公式推导
波动理论
01
光波在传播过程中遇到障碍物时,会产生衍射现象。
惠更斯-菲涅尔原理

光的干涉与衍射

光的干涉与衍射
感谢您用心聆听
一切顺利
祝您一切顺利
期待再见
期待下次见面
91%
希望启发
希望内容能够激 发思考
感谢观看
在本次内容中,我们深入学习了光的干涉与衍射 的原理及应用。通过这些知识的学习,我们对光 学有了更加深刻的理解。再次感谢您的关注和支 持,希望我们的学习能够为您带来一些收获。祝 您一切顺利,期待下次再见!
● 05
第5章 光的相干性
光的相干性概念
光的相干性是指光波 在空间和时间上的一 致性。光的相干时间 表示光波保持相干状 态的时间长度,而光 的相干长度则表示光 波的相干区域长度。
干涉仪中的相干性
干涉光源
干涉仪中的相干 光源
相干度计算
干涉仪中的相干 度计算
91%
相干条件
干涉仪中的相干 条件
光的相干性测量
总结
光的干涉与衍射在各个领域的应用展示了光学技 术的广泛应用前景。随着光学科技的不断发展, 光的干涉与衍射将会在更多领域发挥重要作用, 推动科学技术的进步。
● 07
第7章 总结与展望
光的干涉与衍射 研究现状
在光的干涉与衍射的 研究历史回顾中,人 们逐渐认识到光的波 动性质。目前,光的 干涉与衍射研究处于 一个蓬勃发展的阶段, 科学家们正在探索新 的应用领域和技术手 段,为未来的发展奠 定基础。
偏振显微镜观察晶体结构 显微镜中的偏振光源
光学仪器中的应用
偏振片在激光器中的应用 偏振控制器的使用
91%
总结
01 光的偏振
光波在传播时只能沿特定方向振动的现象
02 波片
能够改变或分析偏振状态的光学元件
03 偏振测量
测量光波中偏振分量的比例
结尾

光的干涉和衍射

光的干涉和衍射

成像清晰
清晰度高,显示细节丰富
分辨率高
能够分辨小尺寸目标
无畸变
图像不会有形变或扭曲
器件制作要求高
制作精度要求高,对工艺 要求严格
衍射光学成像应用
01 医学成像
用于疾病诊断和治疗
02 生物学研究
研究生物细胞结构和功能
03 微电子制造
用于芯片检测和制造
衍射光学成像
衍射光学成像技术对于提升成像设备的性能和功 能具有重要意义。其高分辨率、无畸变的特点使 得其在各个领域都有广泛的应用。制作衍射成像 器件的工艺要求高,需要精密的加工和光学设计。 衍射成像方法的不断研究和应用,将为光学成像 领域带来更多的创新和发展。
光的干涉和衍射
汇报人:XX
2024年X月
第1章 光的干涉和衍射 第2章 薄膜干涉 第3章 衍射光栅 第4章 波的干涉 第5章 衍射光学成像 第6章 总结与展望
目录
● 01
第1章 光的干涉和衍射
光的干涉和衍射 介绍
光的干涉和衍射是光 学中重要的现象,揭 示了光的波动性质和 波动光学的规律。这 些现象在物理学和工 程学中有着广泛的应 用。
感谢观看
THANKS
颜色丰富
干涉条纹呈现出丰富的彩 色
易于观察
观察薄膜干涉时,效果明 显易于观察
调节性强
通过调节薄膜的厚度和折 射率可控制干涉效果
总结
薄膜干涉是一种重要的光学现象,不仅在理论上 具有深远的意义,在实际应用中也有着广泛的用 途。通过研究薄膜干涉,我们可以更好地理解光 的干涉和衍射现象,推动光学仪器和光电器件的 发展。
干涉现象
薄膜干涉
通过薄膜的干涉 产生的明暗条纹
波动性质
干涉现象由光的 波动特性决定

光学现象-分析光的衍射和干涉

光学现象-分析光的衍射和干涉

光的波动性质
波动性质解释 波动理论应用
光具有波动性质 波动理论可以很好地解释光的传播和相互作用
波长和频率关系
波长和频率决定光的颜色和能量
光的粒子性质
光子特点
光也具有粒子性质,被称为光子 光子的能量和动量与其频率和波长有关
光电效应
01
光的粒子性质可以解释光电效应等现象
02
04 03
光的双重性质
01 波粒二象性特点
偏振光的应用
偏振光在3D影视、显微成像等领域有重要 应用。偏振光可以用于材料表面和结构的 检测和表征。偏振光的应用促进了光学技 术的发展和创新。
偏振干涉
利用偏振光进行干
涉实验
实现对光波相位和振幅的精确测量 在光学测量和材料分析中具有重要作用
01
偏振干涉的应用
精密测量 光学显微镜 材料特性分析
02
04 03
光学现象总结
光的传播
光在真空中的传播速度近似为光速 光在介质中传播时会发生折射现象
偏振
偏振是指光振动方向的特性 通过偏振器可以选择性地通过或阻挡光波
01 04
干涉
干涉是光波互相叠加产生的明暗条纹现象 干涉分为相干干涉和非相干干涉
02
衍射
衍射是光波遇到障碍物时发生弯曲传播的现象
03
单缝衍射和双缝干涉是衍射现象的经典案例
Theme color makes PPT more convenient to change.
Adjust the spacing to adapt to Chinese typesetting, use the reference line in PPT.
光学现象总结
光学现象的研究对于推动光学技术的发展 至关重要。光学现象可以帮助我们更好地 理解光的传播规律,利用光的干涉和衍射 现象实现各种应用。未来的光学技术将会 更加智能化、高效化和多功能化,为各个 领域带来更多创新和便利。
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34
自然现象中的衍射
• 抬头透过树叶 缝隙看到的阳 光带有彩色光 晕。就是光的 衍射现象。
35
自然现象中的衍射
神 秘 的 佛 光
是在光的“衍射-反射”成像原理下形成的一种特殊光象,学术界称为“宝 光”。这是一种在云雾山地的地方常见的一种大气光象,以往在峨眉山多见, 故有“峨眉宝光”之说。实际上,“宝光”在黄山、庐山、五台山等地山区, 甚至一些稍有起伏的平原地带也可以看到 。
18
光的衍射
19
机械波的衍射
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?
20
光的衍射
光可以绕过障碍物继续传播的现象叫光的衍射



调节狭
缝宽窄
21
光的衍射
明显衍射条件: 障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多.
22
单缝衍射
23
单缝衍射
单缝衍射条纹的特征
1、中央亮纹宽而亮. 2、两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗.
光的干涉和光的衍射
1
复习
什么是机械波? 机械振动在介质中的传播称为机械波
注意:机械波只是机械振动这种振动形
式在介质中的传播
波的叠加
当两列频率相同的两列波在介质中传播 相遇会出现什么现象呢?
2
波的干涉
频率相同的波叠加时,空间某些区域的振幅加 强,另一些区域的振幅减弱,这种现象叫做波的 干涉
波的干涉条件:两列波的频率必须相同
干涉现象是波动独有的特征,两列频率相 同的波在相遇的区域里叠加,出现了某些区域 的振动总是加强,某些区域的振动总是减弱的 相互间隔的干涉现象。
请问:如果光真的是一种波,就必然会观察到
光的干涉现象,干涉图样将是怎样的?
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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.
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏衍射
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泊松亮斑
障碍物的衍射:圆形阴影中心有亮点
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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
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干涉图样和衍射图样的区别
• 干涉图样:条纹等宽等亮
• 衍射图样:中间条纹最宽最 亮,两边迅速变窄变暗。
P1
(2)屏到光源距离改 变,条纹宽度会改变 吗?
随屏到光源的距离的
增大而增大
x L
d
注:L>>d
(p )1 S1
P
S2
l
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光的干涉图样: 单色光:
明暗相间的条纹,且条纹间距相等。 两相邻亮纹(或暗纹)间距离与光的波长有关。
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单色光的干涉图样:
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光的干涉图样: 白光:
干涉条纹是彩色条纹,且中央条纹是白色的。
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干涉法检查表面的平整程度:
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光的干涉
薄膜干涉
增透膜: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。
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1、下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是 A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源 B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C.光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出 现暗条纹 D.在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏 之间的空间却没有干涉发生
(2)什么情况下出现暗条纹?
光屏上某点到双缝的
P1
路程差(光程差)为半波长
的奇数倍时,该点出现暗条
S1
P
纹D=(2n+1)λ/2(n=0、1、2、
S2 d
3、……)
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光的干涉
双缝干涉
请问:(1)改用不同颜色的光做该实验,条纹宽 度是否相同?什么颜色的光条纹宽度最大?
红光干涉条纹最宽、紫
光的干涉条纹宽度最窄
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圆孔衍射
A S
1、 孔较大时——屏上出现清 晰的光斑
B
2、 孔较小时——屏上出现衍射花样
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圆孔衍射
衍射图样的特点: 明暗相间的圆形条纹,中央为较大亮斑.
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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.
4
光的干涉
双缝干涉
束激 光 缝双
屏上看到明暗相间的条纹

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光的干涉
P1
S1
S2 d
P
相干波源是哪两个? 光程差
双缝干涉
P P1 P2
S1、S2 Δ r =P1S2-P1S1
6
光的干涉
双缝干涉
请问(1)什么情况下出现明条纹?
光屏上某点到双缝的路程差(光程差)为波长的 整数倍时,该点出现亮条纹。D=nλ(n=0、1、2、 3……)
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单缝衍射
观察下列衍射图样,分析衍射规律:
25单缝衍射
单缝衍射规律 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.
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防伪
• 利用光的衍射现象制作出来的全息衍射防伪标 记。由于防伪标记利用了全息摄像技术,所以 制作成本和难度都较高,能有力的保护消费者 不买到假冒伪劣商品。
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珍宝鉴定
1985年,加拿大文物保护协会(CCT)的科学家们就 利用X光射线衍射分析方法对一件被作为凡高作品出 售的油画颜料进行了分析鉴定。科学家从这幅油画 的颜料中发现了大量的金红石的存在。作为白色颜 料的使用,二氧化钛一般以两种状态存在:金红石 和锐钛矿。锐钛矿作为白色颜料使用是从1925年开 始的,而金红石作为白色颜料直到1938年才开始生 产。因为金红石的存在,使得这幅油画的创作时间 不可能早于1938年,这与凡高的生活时期(1853年1890年)是不相符的,因而可以断定这幅被鉴定的 油画是一幅赝品。
白光的干涉图样:
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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.
实验演示
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请问(1)薄膜干涉中的相干光源来自于 哪里?
薄膜的前后两个反射面
(2)怎样观察才能看到干涉图样? 人与火焰同侧(入射光侧) 薄膜干涉在生产技术中的应用: 用干涉法检查表面是否平整 、增透膜
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2、由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点 上,不会产生干涉现象.这是因为( ) A.两个光源发出光的频率不同 B.两个光源发出光的强度不同 C.两个光源的光速不同 D.这两个光源是彼此独立的,不是相干光源
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3、对两列光波在空中叠加,以下说法中正确的 是
A.不同的色光有可能发生干涉现象 B.不同的色光不可能发生干涉现象 C.光的强度不同有可能发生干涉现象 D.光的强度不同不可能发生干涉现象
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