人教版高中物理课件第十三章 光13.2光的干涉(1)
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人教版选修34第13章第3节 光的干涉 课件 (共24张PPT)
第十三章 光第三节 Βιβλιοθήκη 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 微粒 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
19世纪初证明了
波动说的正确
性
惠更
19世纪末光电效应现象使得斯 波动
爱因斯坦在20世纪初提出了 说
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”
双缝
屏幕
S1
S2 2λ
P2 第二亮纹
光程差δ= 2λ
P1 S1
S2 2λ
取P点上方的点P2，从S1S2发出的光到P2点的光程差，正好等 于一个波长δ= S1－S2=2λ，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P2点总是波峰与波峰相遇或波谷 与波谷相遇，振幅A＝A1+A2为最大，P2点总是振动加强的地方 ，故出现亮纹。
λ/2
S1
Q1
δ= λ/2
S2
λ/2
双缝
屏幕
S1
S2 3λ/2
Q2 第二暗纹
Q1 第一暗纹 P 中央亮纹
δ= 3λ/2
取P点上方的点Q2，与 两个狭缝S1、S2路程 差δ= S1－S2＝3λ/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。
S2
②单缝的作用：获得光源
③双缝的作用：双缝的作用是获得两个振动情况完全
3、现象：
相同的光源，叫相干光源(频率相同)
屏上看到明暗相间的条纹
17世纪明确形成 了两大对立学说
牛 顿 微粒 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
19世纪初证明了
波动说的正确
性
惠更
19世纪末光电效应现象使得斯 波动
爱因斯坦在20世纪初提出了 说
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”
双缝
屏幕
S1
S2 2λ
P2 第二亮纹
光程差δ= 2λ
P1 S1
S2 2λ
取P点上方的点P2，从S1S2发出的光到P2点的光程差，正好等 于一个波长δ= S1－S2=2λ，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P2点总是波峰与波峰相遇或波谷 与波谷相遇，振幅A＝A1+A2为最大，P2点总是振动加强的地方 ，故出现亮纹。
λ/2
S1
Q1
δ= λ/2
S2
λ/2
双缝
屏幕
S1
S2 3λ/2
Q2 第二暗纹
Q1 第一暗纹 P 中央亮纹
δ= 3λ/2
取P点上方的点Q2，与 两个狭缝S1、S2路程 差δ= S1－S2＝3λ/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。
S2
②单缝的作用：获得光源
③双缝的作用：双缝的作用是获得两个振动情况完全
3、现象：
相同的光源，叫相干光源(频率相同)
屏上看到明暗相间的条纹
高中物理：第13章 光 课件(新人教选修34)
❖
2、光的折射现象
① 折射光线、入射 A 光线、法线在同一
平面内.
② 折射光线和入射 光线分居法线两侧
N
θ1 O
θ2 N'
空气 玻璃
B
③当光从空气斜射入水或 玻璃中时， 折射角小于入射角
④当光从水或玻璃斜射入 空气中时， 折射角大于入射角
空气
⑤ 当入射角增大 水 时，折射角也随 着增大
光由空气射入玻璃时入射 角θ1和出射角θ2的数值表:
条纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波
的波长越大，条纹间的距离也越大，这是为什
么？
r2-r1=dsinθ
r1
S1 θ d
r2
S2 l
P1
X=ltanθ≈lsinθ
x 当两列波的路程差为波长的 P 整数倍，即dx/l=±kλ
（k=0,1,2…)时才会出现亮条 纹，亮条纹位置为：
X=±klλ/d
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
课堂练习
一束白光射到玻璃三棱镜的一个面上后 发生色散现象，在图示的光路图中，符 合实验事实的是( A )
一束白光从顶角为的三棱镜的一侧，以较大 的入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏P上 可得到彩色光带，如图所示，当入射角逐渐 减小到0的过程中，假如屏上的彩色光带先后 消失，则( B ) A.红光最先消失，紫光最后消失 B.紫光最先消失， 红光最后消失 C.红光最先消失， 黄光最后消失 D.紫光最先消失， 黄光最后消失
4、光学中与折射率有关的几 个物理量？
光的传播速度 临界角
结论：
在同一介质中，由红光到紫光，光 的折射率越来越大，传播速度越来 越小，相同的入射角，紫光越容易 发生全反射
各种色光的折射率
2、光的折射现象
① 折射光线、入射 A 光线、法线在同一
平面内.
② 折射光线和入射 光线分居法线两侧
N
θ1 O
θ2 N'
空气 玻璃
B
③当光从空气斜射入水或 玻璃中时， 折射角小于入射角
④当光从水或玻璃斜射入 空气中时， 折射角大于入射角
空气
⑤ 当入射角增大 水 时，折射角也随 着增大
光由空气射入玻璃时入射 角θ1和出射角θ2的数值表:
条纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波
的波长越大，条纹间的距离也越大，这是为什
么？
r2-r1=dsinθ
r1
S1 θ d
r2
S2 l
P1
X=ltanθ≈lsinθ
x 当两列波的路程差为波长的 P 整数倍，即dx/l=±kλ
（k=0,1,2…)时才会出现亮条 纹，亮条纹位置为：
X=±klλ/d
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
课堂练习
一束白光射到玻璃三棱镜的一个面上后 发生色散现象，在图示的光路图中，符 合实验事实的是( A )
一束白光从顶角为的三棱镜的一侧，以较大 的入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏P上 可得到彩色光带，如图所示，当入射角逐渐 减小到0的过程中，假如屏上的彩色光带先后 消失，则( B ) A.红光最先消失，紫光最后消失 B.紫光最先消失， 红光最后消失 C.红光最先消失， 黄光最后消失 D.紫光最先消失， 黄光最后消失
4、光学中与折射率有关的几 个物理量？
光的传播速度 临界角
结论：
在同一介质中，由红光到紫光，光 的折射率越来越大，传播速度越来 越小，相同的入射角，紫光越容易 发生全反射
各种色光的折射率
物理：13.2《光的干涉》教学课件
练习: 练习: 1.前面用单色光做双缝实验 得到明暗相间的单 前面用单色光做双缝实验,得到明暗相间的单 前面用单色光做双缝实验 色条纹,若让白光先通过单缝 在通过双缝,将得到 色条纹 若让白光先通过单缝,在通过双缝 将得到 若让白光先通过单缝 在通过双缝 什么样的条纹? 彩色条纹, 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 已知白光是由频率不同的多种色光组成的) 已知白光是由频率不同的多种色光组成的
2
P 2 1 0 1 2
思考
△s
1.P从中央向上逐渐移动， △s如何变化？ .P从中央向上逐渐移动， 如何变化？ 从中央向上逐渐移动
屏
2.波长对条纹间距有影响吗? 波长对条纹间距有影响吗?
（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 随波长λ
如何获得相干光源?
获得相干光源
探究2： 探究 ： 出现明暗相间条纹的条件
S1
暗条纹
S2
结
1.当光程差 1.当光程差
△s＝±2n
论
（n＝0.1.2.3… …)即半波 …)即
偶数倍时该处出现明条纹 长的偶数倍时该处出现明条纹. 长的偶数倍时该处出现明条纹. 2. 中央处为明条纹（为什么？） 中央处为明条纹（为什么？ λ 3.当光程差 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. 半个波长的奇数倍时,该处出现暗条纹. 奇数倍时
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 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 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 径 激 光
高中物理第13章3光的干涉课件新人教版选修3
[解析] 出现暗条纹，说明 S1、S2 到 P 点距离之差为2λ×(2n－1) ＝52λ，而 λ＝cf，所以|r1－r2|＝52λ＝52cf.
[答案]
5c 2f
双缝干涉图样的特点 1．单色光的干涉图样(如图所示)
若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间 距相等．中央为亮条纹，两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长 有关，波长越大，条纹间距越大．
2．托马斯·杨的双缝干涉实验 (1)双缝干涉的装置示意图(如图所示)
实验装置如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏．
(2)单缝屏的作用 获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况，如果用激 光直接照射双缝，可省去单缝屏．杨氏那时没有激光，因此他用强 光照射一条狭缝，通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光．
[答案] 明 暗
双缝干涉中亮条纹或暗条纹的判断方法 (1)判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源(双 缝)的光程差与波长的比值． (2)出现明条纹的条件是光程差等于波长的整数倍． (3)出现暗条纹的条件是光程等于半波长的奇数倍，而不是整数 倍．
1．如图所示，用频率为 f 的单色光(激光)垂直照射双缝，在光 屏的 P 点出现第 3 条暗条纹，已知光速为 c，则 P 到双缝 S1、S2 的 距离之差|r1－r2|应为________．
E．在双缝干涉实验中，使双缝间的距离变小，相邻两亮条纹间 的距离变大
BCE [在双缝干涉现象中，相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间 距是相等的，故选项 A 错误；入射光的波长越长，相邻两个亮条纹 的间距越大，故选项 B、C 正确；由于各色条纹间距不同，且红光条 纹最宽，紫光条纹最窄，故彩色条纹应为内紫外红，选项 D 错误； 由 Δx＝dl λ 知 E 正确．]
人教版 高二物理 选修3-4 第十三章：13.3光的干涉(共27张PPT)
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双缝
屏幕
S1
r1
S2
r2
P3 第三亮纹 △r=3λ P2 第二亮纹 △r=2λ P1 第一亮纹 △r=λ P 中央亮纹 △r=0
P1 / 第一亮纹 △r=－λ P2 / 第二亮纹 △r=－2λ P3 / 第三亮纹 △r=－3λ
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双缝
屏幕
S1
r1
S2
r2
λ/2
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光的干涉
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1
经典回放
水波干涉
2
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3
经典回放
水波干涉
思考·讨论
光若发生干涉时出现何种现象？
若光互相加强，出现亮条纹。 若光互相削弱，出现暗条纹。
将两支蜡烛或两盏灯放在一起，同时照 在墙壁上，能否观察到干涉现象？
均无干涉现象！
4
托马斯·杨(T·Young)在
1801年首先发现光的干 涉现象。
20
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三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?
双缝 S1
d
S2
屏幕
D
① L、d不变，用不同的单色光 进行实验。 答案：红光的条纹间距最大， 紫光的最小。
②L、λ不变，只改变双缝距离d
答案：d越小，条纹间距越大．
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22
白光的干涉图样是什么样？
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23
白光的干涉图样是什么样？ 观察白炽灯光的干涉。
双缝 S1
① D、d不变，用不同的单色光
屏幕
进行实验.
d
D
S2
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光的干涉(共30张PPT)
r1
激光束
S 四、明（暗）条纹的间距
（2）当路程差为半波长的奇数倍时，形成暗条纹。 1
室内的白炽灯是各种独立的光源，不符合产生干涉的条件。 光的干涉
do 通过实验初步认识薄膜干涉现象，了解其应用。
r2
1、产生稳定干涉的条件：两列光的频率（颜色）相同。
S M 四、明（暗）条纹的间距
D．单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现明条2纹
后面的屏上观察光的干涉情 况。
新课内容
二、双缝干涉图样
单色光
白光
新课内容
二、双缝干涉图样
图样有何特征？
屏
单色激光束
暗条纹的中心线
S1
暗条纹的中心线
亮条纹的中心线
S2
亮条纹的中心线
中央亮条纹
双缝
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？
单色激光束
新课内容
三、决定明暗条纹的条件
第十三章 光
肥皂泡呈现五颜六色的原因是什么？
第3节
光的干涉
学习目标
1．通过实验观察认识光的干涉现象，知道干涉现象是光的波动性证 据。 2．理解光的双缝干涉现象的产生原理。知道光屏上出现亮条纹和暗 条纹的条件。
3.掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程。
4.观察双缝干涉图样，掌握实验方法。
5.通过实验初步认识薄膜干涉现象，了解其应用。
x l
d
新课内容
五、光的干涉应用
1.薄膜干涉---肥皂泡上的彩色条纹
此处发 生干涉 现象
空气
a b
S
B
A
薄膜
薄膜前后两个面的反 射光发生了干涉
【全版】物理选修人教新课标第十三章光精品课件推荐PPT
由红到紫各色光组成的彩色光谱，其中红光的偏 向角最小，紫光的偏向角最大．这是由于介质对 不同色光的折射率不同引起的． • 【技巧提示】 (1)在折射现象中，当入射角为 0°时，折射角也为0°.这是折射中的一种特殊情 况．
(2)公式 n＝ssiinnri中，不论是光从真空传到介质，还是由
介质传到真空，i 总是真空中的光线与法线间夹角，r 总是介
2
• 近年来高考试题多是从分析、确定光线的传播方 向，通过画光路图、利用折射定律进行计算等方 式来考查对基本规律的理解和掌握情况，在《考 试大纲》中，“光的折射定律”是光学中唯一的 一个Ⅱ级考点．
• 为了便于学习，可将光学大体分为两部分：一是 光的折射定律和全反射，二是光的干涉、衍射和 偏振．第一部分是考查的重点，体现了用数学方 法解决物理问题的能力，重点培养利用折射定律 分析几何光路的能力．
1
• 1．通过实验，理解光的折射定律． • 2．测定材料的折射率． • 3．认识光的全反射现象．初步了解光导纤维的工作原理和
光纤在生产、生活中的应用．认识光纤技术对经济社会生 活的重大影响． • 4．观察光的干涉、衍射和偏振现象．知道产生干涉、衍射 现象的条件．会用双缝干涉测定光的波长． • 5．了解激光的特性和应用．会用激光观察全息照相．
折射角的正弦之比．公式：n＝ssiinnri＝vc(c 是光在真空中传播
速度，v 是光在介质中的传播速度)．
• 2．全反射
• (1)光密介质和光疏介质．
• (2)全反射：光照射到两种介质的交界面上 时，光线全部被反射回原介质的现象．
• (3)出现全反射的条件：
• ①光线由 介质射向 介质．
光密
光疏
6
同色光的折射率不同引起的．
(2)公式 n＝ssiinnri中，不论是光从真空传到介质，还是由
介质传到真空，i 总是真空中的光线与法线间夹角，r 总是介
2
• 近年来高考试题多是从分析、确定光线的传播方 向，通过画光路图、利用折射定律进行计算等方 式来考查对基本规律的理解和掌握情况，在《考 试大纲》中，“光的折射定律”是光学中唯一的 一个Ⅱ级考点．
• 为了便于学习，可将光学大体分为两部分：一是 光的折射定律和全反射，二是光的干涉、衍射和 偏振．第一部分是考查的重点，体现了用数学方 法解决物理问题的能力，重点培养利用折射定律 分析几何光路的能力．
1
• 1．通过实验，理解光的折射定律． • 2．测定材料的折射率． • 3．认识光的全反射现象．初步了解光导纤维的工作原理和
光纤在生产、生活中的应用．认识光纤技术对经济社会生 活的重大影响． • 4．观察光的干涉、衍射和偏振现象．知道产生干涉、衍射 现象的条件．会用双缝干涉测定光的波长． • 5．了解激光的特性和应用．会用激光观察全息照相．
折射角的正弦之比．公式：n＝ssiinnri＝vc(c 是光在真空中传播
速度，v 是光在介质中的传播速度)．
• 2．全反射
• (1)光密介质和光疏介质．
• (2)全反射：光照射到两种介质的交界面上 时，光线全部被反射回原介质的现象．
• (3)出现全反射的条件：
• ①光线由 介质射向 介质．
光密
光疏
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同色光的折射率不同引起的．
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光的干涉
.
1
光的直线传播
.
2
.
3
海市蜃楼.ຫໍສະໝຸດ 4假设光真的是一种波
我们必然能看到波特有的现象
.
5
二、光的干涉
1801年，英国物理学 家托马斯·杨在实验 室里成功的观察到 了光的干涉现象．
托马斯·杨
1773~1829
.
6
探究1：光是一种波
单
S1
色
光
S2
双缝
屏
.
7
双缝干涉图样
单
色
激
S1
光
束
S2
.
暗条纹
12
.
13
出现亮条纹和暗条纹的条件
亮条纹 暗条纹
s 2n• （ n=0，1，2，3…）
2
s2n1•
2
（ n=0，1，2，3…）
.
14
双缝
屏
.
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
图样有何特征？ 明暗相间 等间距 中央亮条纹
8
探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1 S2
.
亮条纹 亮条纹
9
.
10
出现亮条纹的条件
亮条纹
s 2n•
2
（ n=0，1，2，3…）
.
11
探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1
S2
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1
光的直线传播
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2
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3
海市蜃楼.ຫໍສະໝຸດ 4假设光真的是一种波
我们必然能看到波特有的现象
.
5
二、光的干涉
1801年，英国物理学 家托马斯·杨在实验 室里成功的观察到 了光的干涉现象．
托马斯·杨
1773~1829
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探究1：光是一种波
单
S1
色
光
S2
双缝
屏
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7
双缝干涉图样
单
色
激
S1
光
束
S2
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暗条纹
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出现亮条纹和暗条纹的条件
亮条纹 暗条纹
s 2n• （ n=0，1，2，3…）
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（ n=0，1，2，3…）
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双缝
屏
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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
图样有何特征？ 明暗相间 等间距 中央亮条纹
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探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1 S2
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亮条纹 亮条纹
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出现亮条纹的条件
亮条纹
s 2n•
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（ n=0，1，2，3…）
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探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1
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