《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 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 课件
●二、双缝干涉图样的特点
●1．单色光的干涉图样
●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，两相邻亮纹(或暗纹)间距离与光的波长有关，波 长越大，条纹间距越大。
●2．白光的干涉图样
●若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的。 这是因为
●(1)从双缝射出的两列光波中，各种色光都形成明暗相间的条纹，各 种色光都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹。
光的干涉
杨氏双缝干涉实验
●1．史实
● 1 8 0 1 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．实验示意图 ●如图所示
●3．实验过程
● 如 图 ， 让 一 束 平 行 的 _ _单_ _色_ _光_ _ _ _ 投 射 到 一 个 有 两 条 狭 缝 S 1 和 S 2 的 挡 板 上 ， 狭 缝 S 1 和 S 2 相 距 _ _ _很_ _近_ _ _ _ _ ， 两 条 狭 缝 就 产 生 两 个 光 源 ， 它 们 的 振 动 情 况 总 是 _ _ _相_ _同_ _的_ _ _ ， 两 光 源 发 出 的 光 在 挡 板 后 面 的 空 间 互 相 _ _ _叠_ _加_ _ _ _ _ 。
10×10－7m＝(2k＋1)4×210－7m，即k＝2 当k＝0时为第一暗条纹，所以当k＝2时应为第三暗条纹。
●点评：本题主要考查双缝干涉原理，路程差与波长的数量关系。当 路程差d满足光波波长的整数倍时，该点为亮条纹，当路程差d为半 波长的奇数倍时，该点为暗条纹。
●答案：D
●
如图所示，在双缝干涉实验中，若用λ1＝5×10－7m
《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 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。
第5章光的干涉-PPT课件
当n1<n2，反射率最小，有较好的增透效果。 如果：n1 n0n2 Rm=0，达到完全增透。
当n1>n2，反射率最大，有最好的增反作用。
由此可以看出，当光学厚度nh为λ0/4的奇数倍 时，薄膜的反射率R有极值。
总结 1、n1h=mλ0/2时， 等价与不镀膜； 2、 n1h=mλ0/4时 若：n1>n2，增反； 若：n1<n2，增透。
干涉条纹的可见度
当 Im= 0时，V＝l ， 条纹最清晰; 当 IM = Im 时，V＝0， 无干涉条纹； 当 0< Im < IM 时，0 ＜ V ＜ 1。 可见度及叠加光强的另一种表示：
2 V
I1I2 cos 2
I2 / I1 cos
I1 I2
1I2 / I1
I I 1Vcos I I1I2
（3）透射光的等倾干涉条纹 两透射光之间的光程差
为：
透射光与反射光的等倾 干涉条纹是互补的。
例子，空气-玻璃界面 的等倾干涉强度分布图 （右hcos2 / 2或者
2h n2 n02 sin2 1 / 2 若：1 2 2nh / 2
当两束光光强相等，有（图示）
I 2 I0 ( 1 c o s) 4 I0 c o s 2 (/2 )
两束自然光的干涉
IIxIyI1I22I1I2co s
总结： 相干条件为： （A）频率相等 （B）振动方向平行 （C）稳定的初相位差 （D）I1≈I2 注意：前三个必须完全满足。
3、反射率的推导过程
A、当光束由n0 介质入射到薄膜上时，在膜内 多次反射，并在薄膜的两表面上有一系列平 行光束射出。
B、反射系数
r1，r2是薄膜上,下表面的反射系数，ϕ 是相邻 两光束间的相位差，且有
当n1>n2，反射率最大，有最好的增反作用。
由此可以看出，当光学厚度nh为λ0/4的奇数倍 时，薄膜的反射率R有极值。
总结 1、n1h=mλ0/2时， 等价与不镀膜； 2、 n1h=mλ0/4时 若：n1>n2，增反； 若：n1<n2，增透。
干涉条纹的可见度
当 Im= 0时，V＝l ， 条纹最清晰; 当 IM = Im 时，V＝0， 无干涉条纹； 当 0< Im < IM 时，0 ＜ V ＜ 1。 可见度及叠加光强的另一种表示：
2 V
I1I2 cos 2
I2 / I1 cos
I1 I2
1I2 / I1
I I 1Vcos I I1I2
（3）透射光的等倾干涉条纹 两透射光之间的光程差
为：
透射光与反射光的等倾 干涉条纹是互补的。
例子，空气-玻璃界面 的等倾干涉强度分布图 （右hcos2 / 2或者
2h n2 n02 sin2 1 / 2 若：1 2 2nh / 2
当两束光光强相等，有（图示）
I 2 I0 ( 1 c o s) 4 I0 c o s 2 (/2 )
两束自然光的干涉
IIxIyI1I22I1I2co s
总结： 相干条件为： （A）频率相等 （B）振动方向平行 （C）稳定的初相位差 （D）I1≈I2 注意：前三个必须完全满足。
3、反射率的推导过程
A、当光束由n0 介质入射到薄膜上时，在膜内 多次反射，并在薄膜的两表面上有一系列平 行光束射出。
B、反射系数
r1，r2是薄膜上,下表面的反射系数，ϕ 是相邻 两光束间的相位差，且有
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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光的干涉
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
1.单色光经过S缝后会出现什么现象？ 2.光通过双缝S1、S2时， S1、S2相当于两个 怎样的波源？ 3.屏上将出现什么现象？
光单
色S
S1
S2
双缝
屏
双缝干涉图样
单
色
激
S1
用白光做双缝干涉实验，实验现象
干涉条纹是彩色条纹且中央是 白色的。原因是各种色光都在中 央条纹处形成亮条纹，从而复合 成白色条纹。除中央条纹以外的 其他条纹不能完全重合，便形成 了两侧的彩色条纹。
实例：（应用）
双缝的间距
d=0.18mm
光屏到挡板的距离
L=90cm
相邻两条条纹的间
距∆x=3.50mm
则此单色光的波长
为
nm
x L
d
d L
x
0.18 3.5106 0.9
0.7 106 m
700nm
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
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 )
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
肥 皂 膜 上 呈
光从薄膜前表面 和后表面分别 反射出来，形成
两列振动情况完 全相同的光波
在薄膜的厚度为d处，前后表面反射光 的光程差为２d，则
⑴当 2d k 时，出现亮条纹
⑵当 2d 2k 1 时，出现暗条纹
2
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.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
即：增透膜的厚度是入射光 在薄膜中波长的1/4。
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
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
薄膜干涉的应用 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. 如果被检测表面
是平整的,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
光
束
S2
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
出现明暗相间条纹的条件
S1
亮条纹
亮条纹
S2
出现亮条纹的条件
s 2n • （ n=0，1，2，3…）
2
探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1
暗条纹
S2
出现暗条纹的条件
s 2n 1•
A、仍在P处 B、在P点的上方 C、在P点的下方
P
2 1
0 1
2
D、将不存在亮条纹
频率增大，波长减小。条纹距中心条纹 间距减小。C=λf
3、在做双缝干涉实验时，若用红、
绿下两面块说玻法璃中分正别确挡的在是一条狭( 缝C 前)面，
A．屏上形成明暗相间的干涉条纹. B．屏上形成红、绿相间的干涉条纹 C．屏上不能形成干涉条纹 D．以上说法都不正确
2
（ n=0，1，2，3…）
条纹间距 x L
d
(应用)如何根据所学的知识，设计一
个测量某种可见光波长的方案？
x L
d
d x
L
测量
(1)双缝的间距d
(2)光屏到挡板的距离L
(3)相邻两条条纹的间
距∆x
思考：若用其它单色光在 同样的装置中做双缝干涉 实验，会得到什么图样呢？
左凹右凸
2
3 2
2
如图所示是用于干涉法检查某块厚玻璃的上表面 是否平整的装置，所用单色光是用普通光源加滤 光片产生的，检查中所观察到的（D ）．
A．a的上表面和b的下表面 B．a的上表面和b的上表面 C．a的下表面和b的下表面 D．a的下表面和b的上表面
4．一束单色平行光，通过双缝在屏上
得到干涉条纹，则( BC )
A．相邻明条纹或暗条纹的间距不相等 B．用红光做实验比用紫光做实验得到 的明条纹或暗条纹的间距大 C．屏上某暗条纹中一点到两缝的距离 的差等于半波长的奇数倍 D．如改用白光做实验，得不到干涉条 纹
5．如图是双缝干涉的实验装置，其光
屏上P处发现明条纹，则双缝到光屏上P
由图看出：红光 条纹间距最大， 紫光条纹间距最 小。
因为红光的波长 最长，紫光的波 长最短。
双缝干涉（结论）
用单色光在同样的装置中做双缝干 涉实验，实验现象
屏中央出现亮纹，两侧出现间距相 等的明暗相间的条纹，由于条纹间距与 各单色光的波长成正比，所以红光的条 纹间距最大，紫光的条纹间距最小。
猜想一下：用双缝观察白光干涉图样会 是怎样的？
点的距离之差为( C )
A．光波的半波长的奇数倍
B．光波的波长的奇数倍
C．光波的半波长的偶数倍
D．光波的波长的偶数倍
薄膜干涉
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。这些现象是怎 样形成的？
白光的薄膜干 涉条纹 ——彩色条纹
水面上的油 膜呈彩色
现竖 彩直 色放 条置 纹的
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
2.如图，用单色光做双缝干涉实验， P处为第二亮条纹，改用频率较高 的单色光重做实验,其他条件不变 时，则第二亮条纹的位置( C)
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
1.单色光经过S缝后会出现什么现象？ 2.光通过双缝S1、S2时， S1、S2相当于两个 怎样的波源？ 3.屏上将出现什么现象？
光单
色S
S1
S2
双缝
屏
双缝干涉图样
单
色
激
S1
用白光做双缝干涉实验，实验现象
干涉条纹是彩色条纹且中央是 白色的。原因是各种色光都在中 央条纹处形成亮条纹，从而复合 成白色条纹。除中央条纹以外的 其他条纹不能完全重合，便形成 了两侧的彩色条纹。
实例：（应用）
双缝的间距
d=0.18mm
光屏到挡板的距离
L=90cm
相邻两条条纹的间
距∆x=3.50mm
则此单色光的波长
为
nm
x L
d
d L
x
0.18 3.5106 0.9
0.7 106 m
700nm
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
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 )
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
肥 皂 膜 上 呈
光从薄膜前表面 和后表面分别 反射出来，形成
两列振动情况完 全相同的光波
在薄膜的厚度为d处，前后表面反射光 的光程差为２d，则
⑴当 2d k 时，出现亮条纹
⑵当 2d 2k 1 时，出现暗条纹
2
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.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
即：增透膜的厚度是入射光 在薄膜中波长的1/4。
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
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
薄膜干涉的应用 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. 如果被检测表面
是平整的,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
光
束
S2
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
出现明暗相间条纹的条件
S1
亮条纹
亮条纹
S2
出现亮条纹的条件
s 2n • （ n=0，1，2，3…）
2
探究2： 出现明暗相间条纹的条件
S1
暗条纹
S2
出现暗条纹的条件
s 2n 1•
A、仍在P处 B、在P点的上方 C、在P点的下方
P
2 1
0 1
2
D、将不存在亮条纹
频率增大，波长减小。条纹距中心条纹 间距减小。C=λf
3、在做双缝干涉实验时，若用红、
绿下两面块说玻法璃中分正别确挡的在是一条狭( 缝C 前)面，
A．屏上形成明暗相间的干涉条纹. B．屏上形成红、绿相间的干涉条纹 C．屏上不能形成干涉条纹 D．以上说法都不正确
2
（ n=0，1，2，3…）
条纹间距 x L
d
(应用)如何根据所学的知识，设计一
个测量某种可见光波长的方案？
x L
d
d x
L
测量
(1)双缝的间距d
(2)光屏到挡板的距离L
(3)相邻两条条纹的间
距∆x
思考：若用其它单色光在 同样的装置中做双缝干涉 实验，会得到什么图样呢？
左凹右凸
2
3 2
2
如图所示是用于干涉法检查某块厚玻璃的上表面 是否平整的装置，所用单色光是用普通光源加滤 光片产生的，检查中所观察到的（D ）．
A．a的上表面和b的下表面 B．a的上表面和b的上表面 C．a的下表面和b的下表面 D．a的下表面和b的上表面
4．一束单色平行光，通过双缝在屏上
得到干涉条纹，则( BC )
A．相邻明条纹或暗条纹的间距不相等 B．用红光做实验比用紫光做实验得到 的明条纹或暗条纹的间距大 C．屏上某暗条纹中一点到两缝的距离 的差等于半波长的奇数倍 D．如改用白光做实验，得不到干涉条 纹
5．如图是双缝干涉的实验装置，其光
屏上P处发现明条纹，则双缝到光屏上P
由图看出：红光 条纹间距最大， 紫光条纹间距最 小。
因为红光的波长 最长，紫光的波 长最短。
双缝干涉（结论）
用单色光在同样的装置中做双缝干 涉实验，实验现象
屏中央出现亮纹，两侧出现间距相 等的明暗相间的条纹，由于条纹间距与 各单色光的波长成正比，所以红光的条 纹间距最大，紫光的条纹间距最小。
猜想一下：用双缝观察白光干涉图样会 是怎样的？
点的距离之差为( C )
A．光波的半波长的奇数倍
B．光波的波长的奇数倍
C．光波的半波长的偶数倍
D．光波的波长的偶数倍
薄膜干涉
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。这些现象是怎 样形成的？
白光的薄膜干 涉条纹 ——彩色条纹
水面上的油 膜呈彩色
现竖 彩直 色放 条置 纹的
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
2.如图，用单色光做双缝干涉实验， P处为第二亮条纹，改用频率较高 的单色光重做实验,其他条件不变 时，则第二亮条纹的位置( C)