光的干涉和衍射PPT多媒体教学课件
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在不同介质中传播速度不同,但频率保持不变,
波长变化.波长、波速和频率的关系是v f .
由光在真空中、介质中光的传播速度、波长、
频率间的关系c
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得:c百度文库v
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所以同一色光在真空中波长0和介质中波长的
关系是0 n.
二、薄膜干涉
薄膜干涉是光照射到薄膜上时,被膜的前、后表 面反射的两列光相叠加产生的一种干涉现象.
4.自然光:光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然 光.普通光源发出的光是自然光,包含着在垂直于传 播方向上沿一切方向振动的光,且各个方向上强度相 等.
5.偏振光:如果光振动只沿一个特定方向,这束光就 是偏振光.人们通常看到的绝大部分光都是偏振光.
八、激光
激光是从物质的原子中发生受激辐射,同时向同 一方向产生相同频率的光子而发射出来的光.
B.红色和绿色的干涉条纹消失,其他颜色的干涉条
纹仍然存在
C.任何颜色的干涉条纹都不存在,但屏上仍有亮光
D.屏上无任何亮光
解析:只有频率相同,相差恒定的两列光波相 遇,才会产生稳定的干涉图样,红、绿光频率 不同,不会产生干涉,但屏仍会被照亮.
3.干涉条纹的特征
单色光经双缝产生的干涉图样的亮纹(或暗纹)的宽 度相等,即干涉条纹是等间距的,并且亮度相同.
相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离x与光波波长的 关系:x= l (l d ).其中d为两条狭缝间的距离,
d l为挡板与屏间的距离.
双缝干涉用白光,屏上则出现彩色条纹,中间为 白色,两侧第一组亮纹从里到外由紫到红依次排 列
在光的薄膜干涉中,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亮纹或同 一暗纹应出现在膜的厚度相同的地方.
由于光波波长极短,因此做薄膜干涉所用介质膜 应足够薄,才能观察到干涉条纹.
三、光的衍射现象
1.光离开直线传播路径而绕到障碍物阴影里的现 象就是光的衍射现象.
产生明显衍射的条件是:障碍物或孔的尺寸比光 的波长小,或者与光波长相差不多.
光的色散表明:白光是复色光;同一介质对不 同色光的折射率不同,不同色光在同一介质中 传播速度也不同.
六、干涉、衍射现象有何区别
光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果, 但存在明显的区别:双缝干涉条纹是等间距、等 亮度的,而单缝衍射条纹除中央明条纹最宽最亮 外,两侧条纹亮度、宽度逐渐减小.对着日光从 两铅笔的窄缝中看到的彩色条纹是光的衍射现 象.
光的衍射现象也是波的主要特征之一,同样可证 明光具有波动性
2.典型的光的衍射实验有哪些?
圆孔衍射.点光源照射到其直径与光的波长差不多 的圆孔上时,正对孔区域的屏上有一亮斑,亮斑周 围出现明暗相间的环纹,且照亮的区域比光沿直线 传播时应照亮区域明显大些.
单缝衍射.在一个不透明的屏上装一个宽度可调节 的缝隙,缝后放一个不透光的屏,用平行单色光照 射这一狭缝.调节缝的宽度到很窄时,光屏上就出 现明暗相间的条纹,即为衍射图样.
激光的特点有①极好的相干性;②平行度非常好; ③亮度高,即可以在很小的空间和很短的时间内 集中很大的能量.
一、干涉的条件及规律
例1、在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏上观 察到彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色
滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片 (只能透过绿光),这时( C ) . A.只有红色和绿色的干涉条纹,其他颜色的双缝干 涉条纹消失
五、光的色散
复色光在介质中由于折射率不同而分解成单色光的 现象,叫做光的色散.白光通过棱镜折射后将发生 色散现象.
光谱,白色光通过棱镜折射后,色散成由各种色光 组成的彩色光带,就是光谱.光带的颜色由棱镜的 顶角向底边排列依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、 紫七种颜色.
光的色散产生原因,是同一介质对不同色光的 折射率不同而引起的,折射率大的偏折角 大.在七种色光中,紫光的折射率最大,所以 紫光向棱镜底部偏折程度最大.
泊松亮斑.用一束平行光垂直照射到一个不透明的 足够小的圆板上,在圆板背后的阴影中心会出现一 个亮点,亮点周围有环形条纹.这个亮点就是泊松 亮斑,它是光的衍射理论的必然结果.衍射条纹不 是等间距的,中央亮斑亮度最大.若入射光是单色 光,环形条纹明暗相间;若入射光为白光,则环形 条纹是彩色的.
取两只圆柱形铅笔并在一起,两笔间自然留下 一很窄的狭缝,将铅笔靠近眼睛,远离日光灯 (或太阳),并将狭缝与日光灯灯管平行,就会 看到许多平行的彩色衍射条纹.
四、棱镜
常用的棱镜是横截面为三角形的三棱镜,通常 简称为棱镜.
棱镜对光线的作用.光线照射到棱镜的一个侧面上 时,经两个侧面折射后,出射光线向棱镜的底面偏 折;物体经棱镜所成的虚像的位置与物体的实际位 置比较,像向顶角方向偏移.
偏折角度.通过棱镜的出射光线和入射光线的夹角, 即偏折角度,跟棱镜的折射率有关,折射率越大, 偏折角度越大.
七、光的偏振现象
1.偏振光的振动方向跟偏振片的透振方向垂直时, 偏振光不能通过,透射光的强度为零;偏振光的振 动方向跟偏振片的透振方向平行时,透射光的强度 最强,这就是光的偏振现象.
2.光的偏振现象表明光是横波.
3.光振动:光是电磁波,电磁波中电场E和磁感应强 度B的振动方向都与电磁波的传播方向垂直.光波的感 光作用和生理作用等主要由电场强度E所引起,因此常 将E的振动称为光振动.
一、双缝干涉
1.让一束平行的单色光投射到一个有两条相隔很 近狭缝的挡板上,平行光的光波会同时传到两狭 缝上,成为两个振动情况总是相同的波源,它们 发出的光在挡板后面的空间互相叠加,会产生光 在一些地方互相加强、在一些地方互相削弱的干 涉现象,在挡板后面的屏上产生亮暗相间的条纹, 这就是双缝干涉
2.产生光的干涉现象的条件.只有由相干波 源(即振动情况完全相同的光源)发出的光,才 能产生光的干涉现象,在屏上出现稳定的亮 暗相间的条纹.
4.光的干涉现象证明了光是一种波.
光的颜色由光的频率决定.红光频率最小,在真空 中波长最长,紫光频率最大,在真空中波长最短.由 红到紫频率逐渐增大,在真空中波长逐渐减小.
在同种介质中不同频率的可见光折射率不同,介质 对频率高的折射率大.对红光折射率最小,对紫光折 射率最大,红光传播速度最大,紫光传播速度最小