光的干涉课件

一、光的干涉及其产生条件 1．要使两列光波相遇时产生干涉现象，两光源必须具有相同 的
频率 和 振动方向 ．
2．出现明、暗条纹的条件 如果两列光波到达某点时，路程差为波长的 整数 倍，那 么，这两束光波互相加强，在那里就出亮条纹；如果两列 光波到达某点时，路程差为半波长的 奇数 倍，就出现暗 条纹．
3．条纹间距：双缝干涉实验中，相邻两条亮纹或暗纹间的距 离： l Δy＝ dλ
二、科学探究——测定光的波长 原理：在双缝干涉实验中，测出光屏上亮(暗)条纹的宽度， d 利用公式 λ＝ l Δy 求出光波的波长．
• 想一想 实 验中为什么不直接测出相邻两 条亮条纹间的距离Δy，而要测出n个亮条纹 间的距离，再求平均值？ • 答案 由 于光的波长很小，实验中条纹宽 度很小，直接测出一条条纹的宽度不准确 或较难实现，只能先测出n个条纹间距，再 求相邻亮条纹间的距离，这样既便于测量 ，又可以减小误差．
图5－1－2
• A．P和P1仍为亮点 B．P为 亮点，P1为暗点 • C．P为暗点，P1为亮点 D．P、 P1均为暗点 • 解析 从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分 成两束相干光，由题意知屏中央P点到S1、 S2距离相等，即分别由S1、S2射出的光到P 点的路程差为零，因此是亮条纹中心，因 而，无论入射光是什么颜色的光，波长多 大，P点都是中央亮条纹中心．
而分别由 S1、S2 射出的光到 P1 点的路程差刚好是橙光的一个 波长，即|P1S1－P1S2|＝600 nm＝λ 橙，则两列光波到达 P1 点振 动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹．当换用 3 波长为 400 nm 的紫光时，|P1S1－P1S2|＝600 nm＝ λ 紫，则两 2 列光波到达 P1 点时振动情况完全相反，即分别由 S1、S2 射出 的光到达 P1 点时相互削弱，因此，在 P1 点出现暗条纹．综上 所述，选项 B 正确． 答案 B
• 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 有光亮，故C对． • 答案 C
• 借题发挥 明确两列光波发生干涉的条件 ，知道不同色光的频率不同，是对此类问 题做出正确判断的关键，该知识点必须记 住.
• 一、杨氏双缝干涉实验 • 1．双缝干涉的装置示意图
• 图5－1－1
• 实验装置如图5－1－1所示，有光源、单缝 、双缝和光屏． • (1) 单缝的作用：获得一个线光源，使光源 有唯一的频率和振动情况．也可用激光直 接照射双缝． • (2) 双缝的作用：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．
高中物理· 选修3-4· 鲁科版
第5章
光的干涉 衍射 偏振
光的干涉
第 1讲
• [目标定位] 1.知道光的干涉现象，知道光 是一种波.2.理解相干光源和产生干涉现象 的条件.3.理解明暗条纹的成因及出现明暗 条纹的条件.4.了解双缝干涉测量光的波长 的实验原理，能够利用双缝干涉实验测量 单色光的波长.5.理解薄膜干涉的成因，知 道薄膜干涉的现象和应用．
2．暗条纹的条件：屏上某点 P 到两条缝 S1 和 S2 的路程差正好 是半波长的奇数倍．即： λ |PS1－PS2|＝(2k－1)·(k＝1,2,3，…) 2 k 为暗条纹的级次，从第 1 级暗条纹开始向两侧展开．
• 【例2】 如图5－1－2所示是双缝干涉实 验装置，使用波长为600 nm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 点上方的 P1 点出现第一条亮条纹 中心 ( 即 P1 到 S1 、 S2 的光程差为一个波长 ) ，现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝 ，则 • ( )
• 【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
二、屏上某处出现亮、暗条纹的条件 1．亮条纹的条件：屏上某点 P 到两条缝 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： λ |PS1－PS2|＝kλ＝2k·(k＝0,1,2,3，…) 2 k＝0 时，PS1＝PS2，此时 P 点位于屏上的 O 处，为亮条纹， 此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹． k 为亮条纹的级 次．
• 3．常见的薄膜干涉现象 • (1)白光照射肥皂液膜出现彩色条纹； • (2)蚌壳内表面透明薄膜上呈现各种色彩 ； • (3)有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色 平整 光带； • (4)有透明薄膜保护层的激光唱片呈现彩 色． • 4．应用：检查平面的 程度．
• 想一想 热 菜汤表面的油花、马路上积水 表面的油膜，都会看到彩色的条纹，这些 彩色条纹是如何形成的呢？ • 答案 由薄膜干涉造成的．白光照射在油 膜表面，被薄膜前、后表面反射的两列反 射波叠加，形成干涉条纹．由于白光中的 各色光波长不同，干涉后的条纹间距不同 ，薄膜上就会出现彩色花纹.
• 三、薄膜干涉及其应用 薄膜 由 • 1．薄膜干涉： 两个面反射的光波 相遇而产生的干涉现象． • 2．成因 • 竖 直放置的肥皂薄膜受到重力作用，下 面厚，上面薄，因此在膜上不同的位置， 来自前后两个面的反射光所走的路程来自百度文库同 加强 ．这两列波在一些地方叠 加后相互 削弱 ，出现亮条纹；在另一些位置，叠加后相 互 ，出现暗条纹．
• 2．产生干涉的条件：两列光的频率相同、 相位差恒定、振动方向相同．本实验中是 靠“一分为二”的方法获得两个相干光源 的． • 3．干涉图样 • (1)若用单色光作光源，则干涉条纹是等 间距的明暗相间的条纹． • (2)若用白光作光源，则干涉条纹是彩色 条纹，且中间条纹是白色的． • 4．实验结论：证明光是一种波．