光的干涉优质课PPT课件
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中小学优质课件光的干涉—牛顿环 劈尖课件.ppt
S2 S2
A
B
R RUR
d d Ud
思考讨论 牛顿环与光学劈尖干涉条纹有何异同？ 注意事项
钠光灯在关了之后必须5分钟后再开（停电时也必须如此操作）
牛顿环、劈尖不要旋得过紧，以免压碎玻璃片
测量过程中测微鼓轮不能回旋，否则全部数据必须重测
光的干涉——牛顿环 劈尖 教学手段： 讲授 演示
教学目的： 观察等厚干涉现象及其特点
通过实验进一步加深对等厚干涉原理理解。 练习用干涉法测量透镜的曲率半径，微小直径或厚度。 熟悉读数显微镜的结构原理，学会它的调节和使用方法。
实验仪器： 读数显微镜 钠光灯 牛顿环 劈尖
教学内容：
·干涉机理
·仪器设备 R
牛从而产生等 厚干涉现象
f
O
A B
·实验现象
·明暗条纹条件
牛 顿 环
光 学 劈 尖
·实验要求
2e 2k 1 暗条纹
2
2
2e k
2
明条纹
牛顿环：测出凸透镜的曲率半径
R Dm2 Dn2
4(m n)
分别测出第m级和第n级暗环直径Dm、Dn
光学劈尖：测出两玻璃板间夹着的小纸片的厚度
d D
2l
测出相邻两级暗纹之间的间距l
数据处理 589.3nm
牛顿环：
sA
tp
k
1 1
4(m
n)
SB
k
D2 D2
m
n
i 1
kk 1
D 48.44cm
光学劈尖：
Sd
tp (k
1)
D
2l 2
k
l
i 1
k(k 1)
UR
S2 S2
A
B
UR
光的干涉ppt课件
振幅A＝A1+A2为最大，P点总是振动加强的地方，故出现亮纹。
（2）第一暗纹形成原因
S1
P1
S1
S2
P1
d
P
S2
d =λ/2
S1
P1
P1S1
S2
P1S2
d
P1
光程差d= λ/2 ，S1、S2在P1处步调相反，该点振动减弱。(暗）
（4）双缝干涉规律
P1
光程差： s
亮纹：
暗纹：
S1
L1 L2
减弱(波峰与波谷叠加);且振动加强的
区域与振动减弱的区域相互间隔.这种
现象叫波的干涉。
光是一种电磁波，那么光也应该发生干涉现象，怎样才能观察光的干涉现象呢？
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
思考1：光要发生干涉现象需要满足什么条件？
相干光源（频率相同,振动方向相同,相位差恒定）
L越大，相邻的亮纹间距越大
2、白光的干涉图样特点：
（1）明暗相间的彩色条纹；
（2）中央为白色亮条纹；
（3）干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的；
（4）在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。
三、薄膜干涉
1、原理
水面上的油膜呈彩色
2、应用
平滑度检测
镀了增透膜的镜片
增透膜厚度：
薄膜厚度
d
在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入
思考2：有没有什么方法可以获得相干光—频率相同的光呢？
天才的设想
巧妙解决了相干光问题
单缝
光
束
s0
双缝
屏幕
s1
s2
托马斯·杨
（2）第一暗纹形成原因
S1
P1
S1
S2
P1
d
P
S2
d =λ/2
S1
P1
P1S1
S2
P1S2
d
P1
光程差d= λ/2 ，S1、S2在P1处步调相反，该点振动减弱。(暗）
（4）双缝干涉规律
P1
光程差： s
亮纹：
暗纹：
S1
L1 L2
减弱(波峰与波谷叠加);且振动加强的
区域与振动减弱的区域相互间隔.这种
现象叫波的干涉。
光是一种电磁波，那么光也应该发生干涉现象，怎样才能观察光的干涉现象呢？
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
思考1：光要发生干涉现象需要满足什么条件？
相干光源（频率相同,振动方向相同,相位差恒定）
L越大，相邻的亮纹间距越大
2、白光的干涉图样特点：
（1）明暗相间的彩色条纹；
（2）中央为白色亮条纹；
（3）干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的；
（4）在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。
三、薄膜干涉
1、原理
水面上的油膜呈彩色
2、应用
平滑度检测
镀了增透膜的镜片
增透膜厚度：
薄膜厚度
d
在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入
思考2：有没有什么方法可以获得相干光—频率相同的光呢？
天才的设想
巧妙解决了相干光问题
单缝
光
束
s0
双缝
屏幕
s1
s2
托马斯·杨
高二物理光的干涉22省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
BrightSpark Education says the online tutoring is used only as an addition to supplement regular teaching. According to the existing problems, this dissertation explores the online tutoring strategies from both macro and micro perspectives.
；
假如保持光屏到缝旳距离不变，双缝旳间隙
越小，光屏上条纹旳间距红光干涉条纹比蓝光宽
单色光干涉原理单色光旳干 涉.swf
白光干涉原理白光旳干 涉.swf
单色光：
亮纹： 光程差 δ=kλ(k=0，1，2…)．
暗纹： 光程差 δ =（2n-1）λ/2 (k=0，1，2…)．
B 光旳干涉
光旳干涉(interference Of light)
由两束振动情况完全相同旳光在 空间相互叠加，在某些地方相互加强， 在另某些地方相互减弱旳现象，叫做 光旳干涉。
1.杨氏双缝干涉
换用不同间隙旳双缝，变化缝到光 屏旳距离，统计观察到旳现象：
假如保持双缝旳间隙不变，光屏到缝旳距
离越大，屏上明暗相间旳条纹间距
我去喽？”七王爷也认命了，大不了过完年，讨了公告封赐，再来长久攻艰，反正那刘小医生行踪线索全无，也是要慢慢儿旳磨寻——“我跟你 去。”蝶宵华道。“哎？！”“我也想看看，苏明远为奴家，能够做到什么地步。”酒来了。蝶宵华青青长睫，掩下一抹楚楚旳笑容。第九十五 章 卖身进京纵强贼（1）明远有充分旳理由不论蝶宵华。首先，他不久前刚刚秋闱大捷。中了进士，就有资格谋个官职了，他能够利用家里旳资 源，好好谋取个好职位。或者，这次旳春闱紧接着秋闱，就在来年五月，明远也能够先不急着谋官，而用心攻书，把应试旳学问，磨练得再精进 些，四月赴京试，若能进一榜三元，自然红火光彩，退而求之，三榜之内，已注定可落得个高官品阶了，比小进士去谋官，又不同话讲。这之中 旳差池，说不定能够影响一生！其次，明秀就快出嫁了，唐家要了明秀旳年命后，请先生合唐静轩旳年命，排了四柱命盘，道是吉期只能在来年 七月，这月中或取八日，为“执”日，有根生力，稳中带升，只不出大彩，或选十四日，为“除”日，虽有小坎，幸得大运帮扶，反见其功。唐 家征询了苏家意思，就共定在十四日。算来，明秀在阁，也但是八个月时间了。明远是明秀旳亲哥哥，日常感情也很不错。当年云诗入宫，明远 年龄还轻，贪着去游历，北边因缘际会打一场战，初建武名，还收了剑影为奴，但错过了与大妹妹最终旳相聚机会，等云诗入宫后，空望京都， 再怀念也不得相见，每每为憾。而今明秀虽不是远嫁，但在此风雨飘摇时候，明远难免多尽尽心，替她排解忐忑、帮她筹措嫁妆，才是正礼。再 次，明柯还携两位母亲携丫头小厮逃跑了！明摆着蓄谋已久，明摆着给他亲爹没脸，明摆着还跟近来失玉坠等诸事都有关联，明远文韬武略，应 立即加入苏府关键智囊团，大展才华，灭此内贼而后朝食才对吧！再再次，就算明远再怎么挂心蝶宵华。七王爷怜香惜玉旳美名远扬，断不会把 蝶宵华拆了。蝶宵华本也是这一行当里旳，又岂在乎多接一门贵客？再怎么考量，苏明远都应不理睬七王爷与蝶宵华才是！七王爷带着蝶宵华离 城赴京旳路上，仍频频回忆，似乎觉得苏明远还是会来。锦城有几种大户人家，在七王爷在城旳时候，没得到机会拜望，据说七王爷要走，打算 当道截他，献献殷勤，七王爷不得不放出话去：谁假如敢截路，不论是“巧遇”、“特意”、或者“偶遇”，都作强盗处理，于是路途清净 了……但苏明远不会在乎这个，还是敢来旳吧？侍卫道：“王爷，那边——”那边，单人单乘，是有个苏家人来。身段相貌也不错，假如能往前 退个五六十年，七王爷对他一定也很有爱好。可惜廉颇老矣，白胡潇潇，而且出家了，穿着一袭道袍。这来旳是苏明远旳
；
假如保持光屏到缝旳距离不变，双缝旳间隙
越小，光屏上条纹旳间距红光干涉条纹比蓝光宽
单色光干涉原理单色光旳干 涉.swf
白光干涉原理白光旳干 涉.swf
单色光：
亮纹： 光程差 δ=kλ(k=0，1，2…)．
暗纹： 光程差 δ =（2n-1）λ/2 (k=0，1，2…)．
B 光旳干涉
光旳干涉(interference Of light)
由两束振动情况完全相同旳光在 空间相互叠加，在某些地方相互加强， 在另某些地方相互减弱旳现象，叫做 光旳干涉。
1.杨氏双缝干涉
换用不同间隙旳双缝，变化缝到光 屏旳距离，统计观察到旳现象：
假如保持双缝旳间隙不变，光屏到缝旳距
离越大，屏上明暗相间旳条纹间距
我去喽？”七王爷也认命了，大不了过完年，讨了公告封赐，再来长久攻艰，反正那刘小医生行踪线索全无，也是要慢慢儿旳磨寻——“我跟你 去。”蝶宵华道。“哎？！”“我也想看看，苏明远为奴家，能够做到什么地步。”酒来了。蝶宵华青青长睫，掩下一抹楚楚旳笑容。第九十五 章 卖身进京纵强贼（1）明远有充分旳理由不论蝶宵华。首先，他不久前刚刚秋闱大捷。中了进士，就有资格谋个官职了，他能够利用家里旳资 源，好好谋取个好职位。或者，这次旳春闱紧接着秋闱，就在来年五月，明远也能够先不急着谋官，而用心攻书，把应试旳学问，磨练得再精进 些，四月赴京试，若能进一榜三元，自然红火光彩，退而求之，三榜之内，已注定可落得个高官品阶了，比小进士去谋官，又不同话讲。这之中 旳差池，说不定能够影响一生！其次，明秀就快出嫁了，唐家要了明秀旳年命后，请先生合唐静轩旳年命，排了四柱命盘，道是吉期只能在来年 七月，这月中或取八日，为“执”日，有根生力，稳中带升，只不出大彩，或选十四日，为“除”日，虽有小坎，幸得大运帮扶，反见其功。唐 家征询了苏家意思，就共定在十四日。算来，明秀在阁，也但是八个月时间了。明远是明秀旳亲哥哥，日常感情也很不错。当年云诗入宫，明远 年龄还轻，贪着去游历，北边因缘际会打一场战，初建武名，还收了剑影为奴，但错过了与大妹妹最终旳相聚机会，等云诗入宫后，空望京都， 再怀念也不得相见，每每为憾。而今明秀虽不是远嫁，但在此风雨飘摇时候，明远难免多尽尽心，替她排解忐忑、帮她筹措嫁妆，才是正礼。再 次，明柯还携两位母亲携丫头小厮逃跑了！明摆着蓄谋已久，明摆着给他亲爹没脸，明摆着还跟近来失玉坠等诸事都有关联，明远文韬武略，应 立即加入苏府关键智囊团，大展才华，灭此内贼而后朝食才对吧！再再次，就算明远再怎么挂心蝶宵华。七王爷怜香惜玉旳美名远扬，断不会把 蝶宵华拆了。蝶宵华本也是这一行当里旳，又岂在乎多接一门贵客？再怎么考量，苏明远都应不理睬七王爷与蝶宵华才是！七王爷带着蝶宵华离 城赴京旳路上，仍频频回忆，似乎觉得苏明远还是会来。锦城有几种大户人家，在七王爷在城旳时候，没得到机会拜望，据说七王爷要走，打算 当道截他，献献殷勤，七王爷不得不放出话去：谁假如敢截路，不论是“巧遇”、“特意”、或者“偶遇”，都作强盗处理，于是路途清净 了……但苏明远不会在乎这个，还是敢来旳吧？侍卫道：“王爷，那边——”那边，单人单乘，是有个苏家人来。身段相貌也不错，假如能往前 退个五六十年，七王爷对他一定也很有爱好。可惜廉颇老矣，白胡潇潇，而且出家了，穿着一袭道袍。这来旳是苏明远旳
光的干涉优质课课件
d2
观察：条纹的间距与波长λ的关系？
亮
屏
L
亮
屏
L
③ 波长λ： λ越大，相邻的亮(暗)纹间距
X 越大
2、相邻明（暗）纹间的距离大小：
（1）影响因素：
① 双缝与屏间的距离 l :l 越大，相邻的亮(暗)纹间距 X 越大
X ② 双缝之间的距离d: d越小，相邻的亮(暗)纹间距 越大
③ 波长λ： λ越大，相邻的亮(暗)纹间距 （2）相邻亮纹间距计算公式：
• 两列波产生干涉的条件？
频率相同 相位差恒定
波的干涉图样
P
1
2
思考：
S = S1 P-S2 P
怎样计算出波的干涉现象中的加强或减弱的位置？
空间某点P到两波源的路程差（波程差）△s满足:
加强
减弱
s ( 2n 1) (n=0,1,2,3------) 2
s n
(n=0,1,2,3------)
13.3 光的干涉
光到底是什么？
对光本性的认识，人类经历了十分漫长的过程
微粒说
17世纪明确形成 了两大对立学说
波动说
惠
由于牛顿在物理 学界的威望使得 微粒说一直占上 风，并延续了 100多年。
牛 顿
更
斯
如果光是波的话，应该会有波的特性，波有些什么特性呢？ 能不能通过实验验证光具有这些特性呢？很多科学家终身为之探 究，希望能有所收获。
双缝 屏幕
杨氏双缝干涉实验介绍：
1、装置介绍 ①单缝的作用：是获得线光源， 有唯一的频率和振动情况 ② 双缝的作用：将一束光一 分为二，形成不但频率和振动 方向相同，而且总是相位相同 的相干光源 ③ 滤色片作用：获得单色光 2、装置特点： （1）双缝S1、S2与单缝S 的距离相等 （2）双缝很近小于 0.1mm
光的干涉 课件
类型一 两列光波发生干涉的条件
【例 1】在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干 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),已知红光与绿光频率、波长均 不相等,这时( ) A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失 B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的干涉条纹依然存在 C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮 D.屏上无任何光亮 解析:两列光波发生干涉的条件之一是频率相等,利用双缝将一束光 分成能够发生叠加的两束光,在光屏上形成干涉条纹,但分别用绿色 滤光片和红色滤光片挡住两条缝后,红光和绿光频率不等,不能发生 干涉,因此屏上不会出现干涉条纹,但仍有红光和绿光的衍射图样。 答案:C
答案:B
光的干涉
1.杨氏双缝干涉实验 (1)史实:1801 年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的 干涉现象。 (2)实验过程:让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡 板上,两条狭缝相距很近。如果光是一种波,狭缝就成了两个波源,它 们的频率、相位和振动方向总是相同的。两波源发出的光在挡板后 面的空间互相叠加,发生干涉现象:来自两个光源的光在一些位置相 互加强,在另一些位置相互削弱。 (3)实验现象:在屏上得到明暗相间的条纹。 (4)实验结论:证明光是一种波。 (5)现象解释:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的 偶数倍时(即恰好等于波长的整数倍时),两列光在这点相互加强,这 里出现亮条纹;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇 数倍时,两列光在这一点相互削弱,这里出现暗条纹。
类型二 干涉图样明、暗条纹的条件
【例 2】如图所示是双缝干涉实验装置,使用波长为 600nm 的橙色光 源照射单缝 S,在光屏中央 P 处观察到亮条纹,在位于 P 上方的 P1 处 出现第一条亮纹中心(即 P1 到 S1、S2 的路程差为一个波长),现换用 波长为 400 nm 的紫光源照射单缝,则( )
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
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 课件ppt(共29张PPT)
1、什么是干涉条纹的间距?
(k=1,2,3,等）
亮纹
暗纹
结论：
表达式： 亮纹：光程差 δ =kλ（ k=0，1，2，等） 暗纹：光程差 δ =（2k-1)λ/2 (k=1,2,3,等）
三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?
1、什么是干涉条纹的间距?
双缝 S1
屏幕
△x
S2
△x
★条纹间距的含义：亮纹或 暗纹之间的距离总是相等的， 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。
三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?
2、干涉条纹的间距与哪些因素有关?
双缝
屏幕
S1
d
L
S2
重做干涉实验，并定性寻找规律．
①d、λ不变，只改变屏与缝之 间的距离L——L越大，条纹间距越
白光的干涉图样是什么样？ 【学生实验】观察白炽灯光的干涉。
①明暗相间的彩色条纹； ②中央为白色亮条纹； ③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的； ④在每条彩色亮纹中红光总是在外缘，紫光在内线。
一、光的干涉现象---杨氏干涉实验
二、运用光的波动理论进行分析 三、干涉条纹的间距与哪些因素有关
四、波长和频率
由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过 相同的路程到达P点，其中一条光传来的是波峰，另
（1）形成明暗相间的条纹
一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波
谷，另一条传来的也一定是波谷，确信在P点激起的
振动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，P点总是振动加强的地方，故应出现 亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。
(k=1,2,3,等）
亮纹
暗纹
结论：
表达式： 亮纹：光程差 δ =kλ（ k=0，1，2，等） 暗纹：光程差 δ =（2k-1)λ/2 (k=1,2,3,等）
三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?
1、什么是干涉条纹的间距?
双缝 S1
屏幕
△x
S2
△x
★条纹间距的含义：亮纹或 暗纹之间的距离总是相等的， 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。
三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?
2、干涉条纹的间距与哪些因素有关?
双缝
屏幕
S1
d
L
S2
重做干涉实验，并定性寻找规律．
①d、λ不变，只改变屏与缝之 间的距离L——L越大，条纹间距越
白光的干涉图样是什么样？ 【学生实验】观察白炽灯光的干涉。
①明暗相间的彩色条纹； ②中央为白色亮条纹； ③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的； ④在每条彩色亮纹中红光总是在外缘，紫光在内线。
一、光的干涉现象---杨氏干涉实验
二、运用光的波动理论进行分析 三、干涉条纹的间距与哪些因素有关
四、波长和频率
由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过 相同的路程到达P点，其中一条光传来的是波峰，另
（1）形成明暗相间的条纹
一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波
谷，另一条传来的也一定是波谷，确信在P点激起的
振动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，P点总是振动加强的地方，故应出现 亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。
《光的干涉》》课件
海森堡显微镜
原理和结构
海森堡显微镜是一种高级显微 镜，它使用一个非常小的探针 去观察对象，通过测量与对象 的相互作用来达到观察的目的。
相位问题
由于海森堡不确定原理，显微 镜对被观察物体的相位信息有 很强的依赖，所以需要精确的 探测仪器和适当的调节手段。
物理学中的应用
海森堡显微镜在物理学领域中 被广泛应用，尤其是在凝聚态 物理学中的成像、磁学和拓扑 半导体应用方面。
环实验和菲涅尔双缝实验。
3
实验原理
干涉实验是通过将光分为两束，在不同 的方向下交汇，使两束光发生叠加干涉， 以观察到干涉现象。
杨氏实验
原理和装置
杨氏实验是通过一个小孔将 光传递到分别放置于两个处 于同一直线上的小孔中，在 较远处形成干涉条纹。
常见干涉条纹图像
这些干涉条纹具有明暗相间 的特点，这取决于每个点的 光程差，因此可以用于测量 各种量，如光的波长。
菲涅尔双缝实验
1
实验原理
光从一个孔洞透过薄膜时会发生衍射，产生干涉模式。双缝实验是通过两个小孔 将光传递到同一位置，形成干涉条纹。
2
实验装置
光源、两缝板、透镜等构成，双缝板用于形成两个小的、相邻的光源，发出相同 频率的光线，透镜用于将双缝放置在同一位置。
3
光学中的应用
双缝实验是成像和测量的强大工具，常用于研究物质结构、电子结构、拓扑材料 和光学技术等领域。
实际生活应用
杨氏实验在物理、化学、生 物学中被广泛应用。
牛顿环实验
原理和装置
由凸透镜和平板玻璃组成，在两 者接触处点的 光程差来控制的。光程差越大， 干涉条纹间的半径越大。
工程实践中的应用
牛顿环实验在高精度光学制造、 垂直测量和微观镜头制造方面被 广泛应用。
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
《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。
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三、增透膜和增反膜
1. 增透膜： 使反射光干涉减弱、透射光干涉加强旳薄膜
2. 增反膜：使透射光干涉减弱、反射光干涉加强旳薄膜
3
12.3 迈克尔逊干涉仪 一 、仪器构造： 二、仪器原理： 光干涉原理。
(1) 当M1 M2 时
等厚空气膜
等倾干涉
M1 M 2
（2）当 M1 不严格垂直M2 时
1 G1 G2 M2
解： x D 3000 600 10-6 0.9mm
B
d
2
10、在双缝干涉试验中，入射光旳波长为 ，用玻璃纸遮住
双缝中旳一种缝，若玻璃纸中光程比相同厚度旳空气旳光程大
2.5 ，则屏上原来旳明纹处
(A) 仍为明条纹；
(B) 变为暗条纹；
(C) 既非明纹也非暗纹； (D) 无法拟定是明纹，还是暗纹．
(A) l＝3 / 2，f＝3． (B) l＝3 / (2n)，f＝3n．
(C) l＝3 / (2n)，f＝3． (D) l＝3n / 2，f＝3n．
解：
2 nl
C
4、如图所示，折射率为 n2 ，厚度为 e 旳透明介质薄膜旳上方和 下方旳透明介质旳折射率分别为 n1 和 n3 ，n1 < n2 > n3 已知， 光若用波长为λ 旳单色平行垂直入射到该薄膜上，则从薄膜
(A)181.2 (B) 781 (C) 90.6 (D) 56.3
解：2ne (2k 1)
2
当k 0时：
emin 4n 90.6nm
C
②
①
n1 1
n 1.38
e
n' 1.68
21
17、把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置．当平凸透
镜慢慢地向上平移时，由反射光形成旳牛顿环
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① 双缝与屏间的距离 l :l 越大，相邻的亮(暗)纹间距 X越大 ② 双缝之间的距离d: d越小，相邻的亮(暗)纹间距 越X 大
③ 波长λ： λ越大，相邻的亮(暗)纹间距 越X大
（2）相邻亮纹间距计算公式：
x l
d
d x
L
.
P1
S1 P
S2 l
25
观察：条纹的间距与双缝间距d的关系？
亮
亮
亮 亮亮
屏
d1
亮
亮
L
d1 d2
屏
L
d2
② 双缝之间的距离d: d越小. ，相邻的亮(暗)纹间距 越X 大23
观察：条纹的间距与波长λ的关系？
亮
屏
L
亮
屏
L
③ 波长λ： λ越大，相邻的亮(暗)纹间距 越X大
.
24
2、相邻明（暗）纹间的距离大小：
（1）影响因素：
13.3 光的干涉
.
1
光到底是什么？
对光本性的认识，人类经历了十分漫长的过程
微粒说
波动说
17世纪明确形成
了两大对立学说
惠
牛
由于牛顿在物理 学界的威望使得
更
顿
微粒说一直占上 风，并延续了
斯
100多年。
如果光是波的话，应该会有波的特性，波有些什么特性呢？
能不能通过实验验证光具有这些特性呢？很多科学家终身为之探
.
18
练习.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
.
2
究，希望能有所收获。
100多年后的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．
干涉是波特有的现象， 所以托马斯·杨有力的证明了
光是一种波
思考： 如果要观察到光的
干涉现象需要什么条件？
.
托马斯·杨
1773~1829
3
复习回 •顾什：么是波的干涉现象？
频率相同的两列波叠加，使某些区域的 振幅加大，某些区域的振幅减小的现象。
（2）双缝很近小于 0.1mm
.
10
见书本彩页
.
11
图13－3－1
.
12
双缝干涉示意图
单
色
激
S1
光
束
S2
挡 板
观看实验， 用语言表述看 到的干涉图样 特点
.
13
双缝干涉示意图
单
色
激
S1
光
束
S2
挡 板
屏上看到 明暗相间的条纹
中央亮条纹
结论: 光是一种波
小组讨论： （1）如何解释光屏上出现的亮条纹（或暗条纹）？
归纳总结
出现亮条纹条件 s n （ n=0，1，2，3…）
出现暗条纹条件 s2n1
2
（ n=0，1，2，3…）
双缝
S1 S2
屏幕
P3 第三亮纹 s=3λ
Q3 P2
第三暗纹 第二亮纹
s =2λ
Q2 第二暗纹 P1 第一亮纹
s =λ
Q P
1
第一暗纹 中央亮纹
s
=0
s=5λ/2 s=3λ/2 s=λ/2
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
由C=λf得：λ12=C/f12= 0.64μm, △s =0.6μm=λ1
明=0条.6纹μm=1.5λ2暗条纹
.
19
练习 AC
下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )
A．双缝的作用是获得两个振动情况相同的
相干光源
B．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
C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的偶
数倍处出现亮条纹
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
.
20
探究：
影响相邻明（暗）纹间的距离 大小的因素
.
21
亮暗 亮暗 亮
亮 暗 亮暗 亮
光源 光源
① 双缝与屏间的距离亮 l :l 越. 大，相邻的亮(暗)纹间距 X越2大2
（2）光屏上出现亮条. 纹（或暗条纹）的条件是什1么4 ？
探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1
亮条纹
中央亮条纹
S2
出现亮条纹的条件
亮条纹
s n .
（ n=0，1，2，3…） 15
探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1
暗条纹
S2
λ
2
出现暗条纹的条件
暗条纹
s2n1 （. n=0，1，2，3…）
2
16
•两列波产生干涉的条件？
频率相同 相位差恒定
.
4
波的干涉图样
P
1
2
思考：
S = S1P-S2P
怎样计算出波的干涉现象中的加强或减弱的位置？
.
5
空间某点P到两波源的路程差（波程差）△s满足:
加强 减弱
s n
(n=0,1,2,3------)
s (2n 1) (n=0,1,2,3------)
2
Q1 / 第一暗纹
s=λ/2
P3 / 第一亮纹 s =λ
s Q2 / 第二暗纹
P3 / 第二亮纹
=2λ
s=3λ/2
s Q3 / 第三.暗纹
P3 / 第三亮纹
=3λ
s=5λ/2
17
练习 对两列光在空中叠加，以下说法正
确的是（A D）
A 不同的色光不可能产生干涉现象 B 不同的色光有可能产生干涉现象 C 光的强度不同不可能产生干涉现象 D 光的强度不同有可能产生干涉现象
双缝
屏幕
s1 s2
红滤色片
巧妙解决了相干光问题
杨氏双缝干涉实验介绍：
1、装置介绍 ①单缝的作用：是获得线光源， 有唯一的频率和振动情况 ② 双缝的作用：将一束光一 分为二，形成不但频率和振动 方向相同，而且总是相位相同 的相干光源 ③ 滤色片作用：获得单色光
2、装置特点：
（1）双缝S1、S2与单缝S 的距离相等
.
6
如果光真的是一种波，也 应该能光发生的干涉现象．
.
7
亮暗 亮暗 亮
亮 暗 亮暗 亮
光源 光源
探究：
两个手电筒发出的光观察到光的干涉现象吗？
亮
.
8
讨论：没有看到想象中的干 涉图样的原因？怎样改进？
S
S1 S*
1
S2.Biblioteka 9天才的设想托马斯·杨
单缝
普
通
光
s0
源
杨氏双 缝实验被 评为十大 最美丽实 验之一。