《光的干涉》PPT课件
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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
《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
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 课件
图 4－4－5
b．被测平面凹陷或凸起的判断方法 由于同一空气层厚度的地方路程差相同，故出现在同一条纹上，若条纹发 生了弯曲，我们只要抓住弯曲处的空气层厚度4－6，条纹向左弯曲，说明弯曲处的空气层厚度与右 侧的相同，即该处有凹陷．
图 4－4－6
4．屏上某处出现亮、暗条纹的条件 频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如明条纹处某点同时参与 的两个振动步调总是一致，即振动方向总是相同，总是同时过最高点、最低点、 平衡位置；暗条纹处振动步调总相反，具体产生亮、暗条纹的条件为： (1)明条纹的条件： 屏上某点 P 到两缝 S1和 S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍． 即|PS1－PS2|＝kλ＝2k·2λ(k＝0．．,1,2,3…)
四、薄膜干涉 1．形成原因 如图 4－4－4 所示，照射到液膜上的光线从前、后两个表面反射回来，形 成两列光波．由于这两列光波是由同一入射光波产生的，因此频率相同、相差 恒定，满足干涉条件．
图 4－4－4
【特别提醒】 因为薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光 在光源这一侧发生干涉形成的，所以应在与光源同一侧才能观看到干涉条纹.
L Δx＝__d_λ___
3．薄膜干涉 (1)形成原因：从薄膜的_前__、_后___表面反射出两列相干光波发生干涉． (2)应用：检查光学平面的平整度，增透膜．
一、对双缝干涉实验及现象的理解，实验操作时常在双缝前加一条单缝 1．双缝干涉的示意图(如图 4－4－3)
图 4－4－3
2．单缝屏的作用 获得一个线光源，有唯一的频率和振动情况． 3．双缝屏的作用 平行光照射到单缝 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．
三、用白光做双缝干涉实验时，中央出现白色条纹，两侧出现彩色条纹的 形成原因
《光的干涉》人教版高三物理选修3-4PPT课件
D．以上结论都不对
课堂小结
1、产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。
P1
2、（1）半波长的偶数倍时出现亮条纹；
（2）半波长的奇数倍时出现暗条纹等间距的，明暗相间的；
4、证明：光具有波动性
人教版高中物理选修3-4
第十三章 光
感谢各位的聆听
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
典型例题
【分析与解】： 在双缝干涉实验中，白光通过单缝成为线光源，从单缝时出的光通过双缝
分成两束光，它们在光屏上形成彩色的干涉条纹，现在两个缝前分别放上红色和 绿色滤光片，红光和绿光的频率不同，不是相干光，所以屏上没有干涉条纹，只 有亮光，选择项C正确．
典型例题
【例2】在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm，若分别用频率 为f1＝5.0×1014 Hz和f2＝7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗 条纹的情况是( C ) A．单色光f1和f2分别照射时，均出现明条纹 B．单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹 C．单色光f1照射时出现明条纹，单色光f2照射时出现暗条纹 D．单色光f1照射时出现暗条纹，单色光f2照射时出现明条纹
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．
托马斯·杨 1773~1829
光的干涉
杨氏双缝干涉实验
光的干涉
光的干涉
相干光源 ：
在双缝干涉实验中，狭缝S1和S2相当于两个振动情况完全相同的光源(波源)，是相干光源。 由相干光源发出的光相互叠加，才能产生干涉现象，在屏上出现稳定的明暗相间的条纹。
光的干涉
光的干涉
双缝干涉图样
课堂小结
1、产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。
P1
2、（1）半波长的偶数倍时出现亮条纹；
（2）半波长的奇数倍时出现暗条纹等间距的，明暗相间的；
4、证明：光具有波动性
人教版高中物理选修3-4
第十三章 光
感谢各位的聆听
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
典型例题
【分析与解】： 在双缝干涉实验中，白光通过单缝成为线光源，从单缝时出的光通过双缝
分成两束光，它们在光屏上形成彩色的干涉条纹，现在两个缝前分别放上红色和 绿色滤光片，红光和绿光的频率不同，不是相干光，所以屏上没有干涉条纹，只 有亮光，选择项C正确．
典型例题
【例2】在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm，若分别用频率 为f1＝5.0×1014 Hz和f2＝7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗 条纹的情况是( C ) A．单色光f1和f2分别照射时，均出现明条纹 B．单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹 C．单色光f1照射时出现明条纹，单色光f2照射时出现暗条纹 D．单色光f1照射时出现暗条纹，单色光f2照射时出现明条纹
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．
托马斯·杨 1773~1829
光的干涉
杨氏双缝干涉实验
光的干涉
光的干涉
相干光源 ：
在双缝干涉实验中，狭缝S1和S2相当于两个振动情况完全相同的光源(波源)，是相干光源。 由相干光源发出的光相互叠加，才能产生干涉现象，在屏上出现稳定的明暗相间的条纹。
光的干涉
光的干涉
双缝干涉图样
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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第18页/共31页
现竖 彩直 色放 条置 纹的
肥 皂 膜 上 呈
薄膜干涉：产生原因
产生原因是当肥皂膜竖直放置，由于重力作用， 膜上薄下厚。光照射到肥皂膜上，经前后膜两 次反射，又叠加在一起，后膜反射光的路程比 前膜反射多2倍膜厚。若膜厚度2倍等于波长整 数倍，两列光波加强，呈现明纹。若某种膜厚 度2倍等于半个波长奇数倍，此处两处两列波互 相减弱，出现暗纹。膜厚度变化是连续的，就 了现明暗相间条纹。
＝r2
r1＝
Hale Waihona Puke 2k＋12，k
0,1,
2,
,暗条纹
第4页/共31页
思考：若用蓝光在同样的 装置中做双缝干涉实验， 会得到什么图样呢？
第5页/共31页
从两张照片中可以看出：红光的条纹间距（宽 度）比蓝光大，那么，不同单色光的干涉条纹的 间距（宽度）与哪些因素有关?
第6页/共31页
三、双缝干涉的条纹间距 1、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离
第11页/共31页
四、七种单色光的综合性质对比
特征量
红光→紫光
干涉条纹
间距（Δx）
由大到小
真空中的 波长（ λ）
由大到小
c f
频率（f）
由小到大
折射率（n）光的折射 由小到大
第12页/共31页
红光到紫光七种单色光在同一种装置中的 双缝干涉条纹间距是 从大到小的
拓展1、它们在双缝正对的像屏的中央P处 附近均为亮条纹还是暗条纹？
率和恒定的相位差。
杨氏双缝干涉实验
第2页/共31页
第3页/共31页
2、单色光的双缝干涉的实验现象：
1、等宽度、等间距、等亮度的明暗条纹。
2、波峰与波峰、波谷与波谷叠加的区域 振动最强，即出现明条纹。波峰与波谷 叠加的区域振动最弱，即出现暗条纹。
＝r2 r1＝ k，k 0,1, 2, ,明条纹
第21页/共31页
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．
第22页/共31页
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.
黄
各色光在真空中的波长
波长
光的
波长
nm
颜色
nm
770－620
绿
580－490
620－600
蓝－ 靛
490－450
600－580
紫
450－400
红光波长最大， 紫光波长最小
d L
x
第10页/共31页
在双缝干涉实验中，以下说法中正确的
是(AC )
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
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
由C=λf得：λ12=C/f12= 0.64μm, △s =0.6μm=1λ.15明λ条2暗纹条纹
第16页/共31页
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，这些都是光的 干涉产生的。
思考:增透膜能否将
所有反射光都抵消
思考:怎样来确定增透膜的厚度？
第25页/共31页
照相机和望远镜 因为人的视觉最敏感的色光为绿光， 所以增透膜的厚度为绿光在增透膜中 波长的1/4。以增大绿光的透射强度。 因为红光与紫光反射强度大，所以照 相机的镜头常呈淡紫色或蓝色
第26页/共31页
有种灯具俗称"冷光灯"，用它照射物品处 产生的热效应大大降低，这种灯降低热效 应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜 玻璃表面上镀一层薄膜（例如氧化镁）， 这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来 的红外线热效应。以λ表示此红外线的波 长，则所镀膜的厚度最小应为： A、 λ/8; B、λ/4; C、λ/2 ; D、λ
x L
d
这说明了相邻亮（或暗）条纹的间距相等
第7页/共31页
三、双缝干涉的条纹间距
2、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。
第8页/共31页
观察不同单色
光的双缝干涉条
..
纹的情况，可以
得到的信息？
第9页/共31页
光的波长的测定：
光的 颜色 红 橙
拓展2、若用白光在同样的装置中做双缝 干涉实验 1.其干涉图样是什么条纹？
2.分析说明用白光做杨氏双缝实验时， 中央亮纹的边缘是什么颜色？ 红 3.分析说明用白光做杨氏双缝实验时，离
中央最近的一条亮纹是什么颜色？ 紫
第13页/共31页
红光 蓝光 白光
第14页/共31页
双缝干涉（结论）
单色光，白光在同样的装置中做双 缝干涉实验，实验现象 （1）不同单色光：
第19页/共31页
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
第20页/共31页
用单色光照射肥皂薄膜时，发生光的干
涉现象，这时（ AB ）
A、看到的干涉图样是明暗相间的条纹 B、从光源所在同一侧才能看到干涉图样 C、从光源的另一侧才能看到干涉图样 D、从光源发出的光与肥皂膜表面反射的 光发生干涉，形成干涉图样
如果被检测表面
的平整的,将看到与
底线平行的干涉条
纹.
标准样板
劈形空气薄层
被检测平面
第23页/共31页
左凹右凸
2
3 2
2
第24页/共31页
b.增透膜
原理：当薄膜的厚度是入射光在薄膜中 波长的１∕４时，在薄膜的两个面上的 反射光，光程差恰好等于半波长，因而 相互抵消，达到减小反射光，增大透射 光的作用
1、两列机械波（如声波、水波）发 生干涉的条件是什么？
2、两列波(振动情况步调相同）干涉
时，振动最强的点和振动最弱的点条
件是什么？
＝r2 r1＝ k，k 0,1, 2,
＝r2
r1＝
2k＋1
2
，k
0,1,
2,
第1页/共31页
一、双缝干涉
1、实验装置 相干光源：把束点 ，光能源保发证出它的们一具束有相光同分的成频两
屏中央出现亮纹，两侧出现间距、 宽度、亮度相等的亮暗相间的条纹。
（2）白光：
屏中央出现白色亮纹，其边缘为红 光，紫光最靠近中央亮纹。两侧出 现彩色条纹.
第15页/共31页
1.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 )
第18页/共31页
现竖 彩直 色放 条置 纹的
肥 皂 膜 上 呈
薄膜干涉：产生原因
产生原因是当肥皂膜竖直放置，由于重力作用， 膜上薄下厚。光照射到肥皂膜上，经前后膜两 次反射，又叠加在一起，后膜反射光的路程比 前膜反射多2倍膜厚。若膜厚度2倍等于波长整 数倍，两列光波加强，呈现明纹。若某种膜厚 度2倍等于半个波长奇数倍，此处两处两列波互 相减弱，出现暗纹。膜厚度变化是连续的，就 了现明暗相间条纹。
＝r2
r1＝
Hale Waihona Puke 2k＋12，k
0,1,
2,
,暗条纹
第4页/共31页
思考：若用蓝光在同样的 装置中做双缝干涉实验， 会得到什么图样呢？
第5页/共31页
从两张照片中可以看出：红光的条纹间距（宽 度）比蓝光大，那么，不同单色光的干涉条纹的 间距（宽度）与哪些因素有关?
第6页/共31页
三、双缝干涉的条纹间距 1、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离
第11页/共31页
四、七种单色光的综合性质对比
特征量
红光→紫光
干涉条纹
间距（Δx）
由大到小
真空中的 波长（ λ）
由大到小
c f
频率（f）
由小到大
折射率（n）光的折射 由小到大
第12页/共31页
红光到紫光七种单色光在同一种装置中的 双缝干涉条纹间距是 从大到小的
拓展1、它们在双缝正对的像屏的中央P处 附近均为亮条纹还是暗条纹？
率和恒定的相位差。
杨氏双缝干涉实验
第2页/共31页
第3页/共31页
2、单色光的双缝干涉的实验现象：
1、等宽度、等间距、等亮度的明暗条纹。
2、波峰与波峰、波谷与波谷叠加的区域 振动最强，即出现明条纹。波峰与波谷 叠加的区域振动最弱，即出现暗条纹。
＝r2 r1＝ k，k 0,1, 2, ,明条纹
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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．
第22页/共31页
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.
黄
各色光在真空中的波长
波长
光的
波长
nm
颜色
nm
770－620
绿
580－490
620－600
蓝－ 靛
490－450
600－580
紫
450－400
红光波长最大， 紫光波长最小
d L
x
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在双缝干涉实验中，以下说法中正确的
是(AC )
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
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
由C=λf得：λ12=C/f12= 0.64μm, △s =0.6μm=1λ.15明λ条2暗纹条纹
第16页/共31页
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，这些都是光的 干涉产生的。
思考:增透膜能否将
所有反射光都抵消
思考:怎样来确定增透膜的厚度？
第25页/共31页
照相机和望远镜 因为人的视觉最敏感的色光为绿光， 所以增透膜的厚度为绿光在增透膜中 波长的1/4。以增大绿光的透射强度。 因为红光与紫光反射强度大，所以照 相机的镜头常呈淡紫色或蓝色
第26页/共31页
有种灯具俗称"冷光灯"，用它照射物品处 产生的热效应大大降低，这种灯降低热效 应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜 玻璃表面上镀一层薄膜（例如氧化镁）， 这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来 的红外线热效应。以λ表示此红外线的波 长，则所镀膜的厚度最小应为： A、 λ/8; B、λ/4; C、λ/2 ; D、λ
x L
d
这说明了相邻亮（或暗）条纹的间距相等
第7页/共31页
三、双缝干涉的条纹间距
2、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。
第8页/共31页
观察不同单色
光的双缝干涉条
..
纹的情况，可以
得到的信息？
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光的波长的测定：
光的 颜色 红 橙
拓展2、若用白光在同样的装置中做双缝 干涉实验 1.其干涉图样是什么条纹？
2.分析说明用白光做杨氏双缝实验时， 中央亮纹的边缘是什么颜色？ 红 3.分析说明用白光做杨氏双缝实验时，离
中央最近的一条亮纹是什么颜色？ 紫
第13页/共31页
红光 蓝光 白光
第14页/共31页
双缝干涉（结论）
单色光，白光在同样的装置中做双 缝干涉实验，实验现象 （1）不同单色光：
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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
第20页/共31页
用单色光照射肥皂薄膜时，发生光的干
涉现象，这时（ AB ）
A、看到的干涉图样是明暗相间的条纹 B、从光源所在同一侧才能看到干涉图样 C、从光源的另一侧才能看到干涉图样 D、从光源发出的光与肥皂膜表面反射的 光发生干涉，形成干涉图样
如果被检测表面
的平整的,将看到与
底线平行的干涉条
纹.
标准样板
劈形空气薄层
被检测平面
第23页/共31页
左凹右凸
2
3 2
2
第24页/共31页
b.增透膜
原理：当薄膜的厚度是入射光在薄膜中 波长的１∕４时，在薄膜的两个面上的 反射光，光程差恰好等于半波长，因而 相互抵消，达到减小反射光，增大透射 光的作用
1、两列机械波（如声波、水波）发 生干涉的条件是什么？
2、两列波(振动情况步调相同）干涉
时，振动最强的点和振动最弱的点条
件是什么？
＝r2 r1＝ k，k 0,1, 2,
＝r2
r1＝
2k＋1
2
，k
0,1,
2,
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一、双缝干涉
1、实验装置 相干光源：把束点 ，光能源保发证出它的们一具束有相光同分的成频两
屏中央出现亮纹，两侧出现间距、 宽度、亮度相等的亮暗相间的条纹。
（2）白光：
屏中央出现白色亮纹，其边缘为红 光，紫光最靠近中央亮纹。两侧出 现彩色条纹.
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1.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 )