高中物理 第十三章 光 第3节 光的干涉课件 新人教版选修34.ppt

第十三章 第3节 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 要点一 要点二 1 观察光的干涉现象 认识干涉条纹的特点 2 能阐述干涉现象的成因及明暗条纹的位置特点 3 知道相干光源的概念和产生干涉现象的条件 1 杨氏干涉实验 1 物理史实 1801年 英国物理学家成功地观察到了光的干涉现象 开始让人们认识到光的波动性 托马斯 杨 2 双缝干涉实验 实验过程 让一束平行的的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上 两狭缝相距很近 两狭缝就成了两个波源 它们的频率 相位和振动方向总是的 两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生 实验现象 在屏上得到的条纹 实验结论 光是一种 完全相同 相同 干涉 明暗相间 波 2 光产生干涉的条件 1 干涉条件 两列光的相同 振动方向相同 相位差恒定 2 相干光源 发出的光能够产生干涉的两个光源 频率 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 只有红光和绿光的双缝干涉条纹 其他颜色的光的双缝干涉条纹消失b 红光和绿光的双缝干涉条纹消失 其他颜色的光的干涉条纹仍然存在c 任何颜色的光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 红光和绿光的频率不相等 不能发生干涉 因此屏上不会出现干涉条纹 综上所述 选项c正确 答案 c 2 能发生干涉的两束光应是 a 亮度一样b 颜色一样c 频率相等d 传播方向相同解析 产生干涉的条件是两光源的频率相同 振动方向相同 相位差恒定 答案 c 3 从两只手电筒射出的光 当它们照射到同一点时看不到干涉条纹 是因为 a 手电筒射出的光不是单色光b 周围环境的漫反射光太强c 干涉图样太细小看不清楚d 两个光源是非相干光源解析 两只手电筒属两个各自独立发光的光源 根据物体的发光机理 二者发出的光是非相干光 因此它们照射到同一点时不发生干涉 因此无干涉条纹 故选项a b c错误 d正确 答案 d 1 双缝干涉的装置示意图实验装置如图13 3 1所示 有光源 单缝 双缝和光屏 图13 3 1 2 单缝屏的作用获得一个线光源 使光源有唯一的频率和振动情况 如果用激光直接照射双缝 可省去单缝屏 杨氏那时没有激光 因此他用强光照亮一条狭缝 通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光 3 双缝屏的作用平行光照射到单缝s上 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 名师点睛 1 双缝干涉的条件是必须有相干光源 且双缝间的间距必须很小 2 光源不同部位发出的光不一定具有相同的频率和恒定的相位差 所以一般情况很难观察到光的干涉现象 杨氏双缝干涉实验采用将一束光 一分为二 的方法获得相干光源 答案 1 5 10 7m 2 暗条纹 1 判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹 要看该点到两个光源 双缝 的路程差 光程差 与波长的比值 2 要记住 路程差等于波长整数倍处出现亮条纹 等于半波长奇数倍处为暗条纹 3 上述结论成立的条件是 两个光源情况完全相同 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 两相邻亮条纹 或暗条纹 间距离与光的波长有关 波长越大 条纹间距越大 图13 3 2 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 各种色光都能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 2 两侧条纹间距与各色光的波长成正比 即红光的亮条纹间距宽度最大 紫光的亮条纹间距宽度最小 即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合 这样便形成了彩色干涉条纹 名师点睛 用白光做干涉实验 从红光到紫光其波长由大到小 它们的干涉条纹间距也是从大到小 屏中央各色光都得到加强 混合成白色 但两侧因条纹间距不同而分开成彩色 而且同一级条纹内紫外红 2 关于杨氏双缝干涉实验 下列说法正确的是 a 用白光作为光源 屏上将呈现黑白相间的条纹b 用红光作为光源 屏上将呈现红黑相间的条纹c 用红光照射一条狭缝 用紫光照射另一条狭缝 屏上将呈现彩色条纹d 照射单缝的单色光的波长越短 光屏上出现的条纹宽度越宽 审题指导 1 白光和单色光做双缝干涉时的干涉图样的不同 2 干涉条纹的宽度与单色光波长的关系 解析 用白光做杨氏双缝干涉实验 屏上将呈现彩色条纹 故a错 用红光作光源 屏上将呈现红色亮条纹与