《光干涉》PPT课件

1、光的干涉光的干涉托马斯托马斯杨杨177318291801年，英国物理学年，英国物理学家托马斯家托马斯杨在实验杨在实验室里成功的观察到室里成功的观察到了光的干涉现象了光的干涉现象光的干涉光的干涉1.单色光经过单色光经过S缝后会出现什么现象？缝后会出现什么现象？2.光通过双缝光通过双缝S1、S2时，时， S1、S2相当于两个相当于两个 怎样的波源？怎样的波源？3.屏上将出现什么现象？屏上将出现什么现象？单色光单色光屏屏S1S2双缝双缝S单色激光束单色激光束屏屏等间距等间距双缝干涉图样双缝干涉图样图样有何特征？图样有何特征？S1S2亮条纹的中心线亮条纹的中心线亮条纹的中心线亮条纹的中心线暗条纹的中心

2、线暗条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线双缝双缝中央亮条纹中央亮条纹明暗相间明暗相间亮条纹亮条纹亮条纹亮条纹出现明暗相间条纹的条件出现明暗相间条纹的条件S1S2出现亮条纹的条件出现亮条纹的条件22ns（ n=0，1，2，3）暗条纹暗条纹 /2探究探究2： 出现明暗相间条纹的条件出现明暗相间条纹的条件S1S2出现暗条纹的条件出现暗条纹的条件212ns（ n=0，1，2，3）dLx 条纹间距条纹间距(应用应用)如何根据所学的知识，设计一如何根据所学的知识，设计一个测量个测量某种可见光某种可见光波长的方案？波长的方案？dLx xLd测量测量(1)(1)双缝的间距双缝的间距d d(2)(2)光屏到

3、挡板的距离光屏到挡板的距离L L(3)(3)相邻两条条纹的间相邻两条条纹的间距距x x思考：若用其它单色光在思考：若用其它单色光在同样的装置中做双缝干涉同样的装置中做双缝干涉实验，会得到什么图样呢？实验，会得到什么图样呢？由图看出：红光由图看出：红光条纹间距最大，条纹间距最大，紫光条纹间距最紫光条纹间距最小。小。因为红光的波长因为红光的波长最长，紫光的波最长，紫光的波长最短。长最短。双缝干涉（结论）双缝干涉（结论）用单色光在同样的装置中做双缝干用单色光在同样的装置中做双缝干涉实验，实验现象涉实验，实验现象 屏中央出现亮纹，两侧出现间距相屏中央出现亮纹，两侧出现间距相等的明暗相间的条纹，由于条纹

4、间距与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。纹间距最大，紫光的条纹间距最小。猜想一下：猜想一下：用双缝观察白光干涉图样会用双缝观察白光干涉图样会是怎样的？是怎样的？ 干涉条纹是彩色条纹且中央是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，便形成其他条纹不能完全重合，便形成了两侧的彩色条纹。了两侧的彩色条纹。用白光做双缝干涉实验，实验

5、现象用白光做双缝干涉实验，实验现象实例：（应用）实例：（应用）双缝的间距双缝的间距 d=0.18mmd=0.18mm光屏到挡板的距离光屏到挡板的距离L=90cmL=90cm相邻两条条纹的间相邻两条条纹的间距距x=3.50mmx=3.50mm则此单色光的波长则此单色光的波长为为 nmnm dLxxLdnmm700107 . 09 . 0105 . 318. 066 在双缝干涉实验中，以下说法中正确的在双缝干涉实验中，以下说法中正确的是是( )( )A A、入射光波长越长，干涉条纹间距越大、入射光波长越长，干涉条纹间距越大B B、入射光波长越长，干涉条纹间距越小、入射光波长越长，干涉条纹间距越小C

6、 C、把入射光由绿光变成紫光，干涉条纹、把入射光由绿光变成紫光，干涉条纹间距变小间距变小D D、把入射光由绿光变成红光，干涉条纹、把入射光由绿光变成红光，干涉条纹间距变小间距变小AC 1.1.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P P点的距点的距离之差离之差s =0.6ms =0.6m；若分别用频率为；若分别用频率为f f1 1=5.0=5.010101414HzHz和频率为和频率为f f2 2=7.5=7.510101414HzHz的单的单色光垂直照射双缝隙，则色光垂直照射双缝隙，则P P点出现条纹的情况点出现条纹的情况是以下哪种是以下哪种( )( )A.A.用频率用

7、频率f f1 1的单色光照射时，的单色光照射时，P P点出现明条纹点出现明条纹B.B.用频率用频率f f2 2的单色光照射时，的单色光照射时，P P点出现明条纹点出现明条纹C.C.用频率用频率f f1 1的单色光照射时，的单色光照射时，P P点出现暗条纹点出现暗条纹D.D.用频率用频率f f2 2的单色光照射时，的单色光照射时，P P点出现暗条纹点出现暗条纹AD由由C=fC=f得：得：1 1=C/f=C/f1 1= = s s 1 1明条纹明条纹由由C=fC=f得：得：2 2=C/f=C/f2 2= = s s 2 2暗条纹暗条纹C2.2.如图，用单色光做双缝干涉实验，如图，用单色光做双缝干涉

8、实验，P P处为第二亮条纹，改用频率较高处为第二亮条纹，改用频率较高的单色光重做实验的单色光重做实验, ,其他条件不变其他条件不变时，则第二亮条纹的位置时，则第二亮条纹的位置( )( )A A、仍在、仍在P P处处B B、在、在P P点的上方点的上方C C、在、在P P点的下方点的下方D D、将不存在亮条纹、将不存在亮条纹02112P频率增大，波长减小。条纹距中心条纹频率增大，波长减小。条纹距中心条纹间距减小。间距减小。C=C=f f3 3、在做双缝干涉实验时，若用红、在做双缝干涉实验时，若用红、绿两块玻璃分别挡在一条狭缝前面，绿两块玻璃分别挡在一条狭缝前面，下面说法中正确的是下面说法中正确的

9、是 ( )( )A A屏上形成明暗相间的干涉条纹屏上形成明暗相间的干涉条纹. . B B屏上形成红、绿相间的干涉条纹屏上形成红、绿相间的干涉条纹 C C屏上不能形成干涉条纹屏上不能形成干涉条纹 D D以上说法都不正确以上说法都不正确C C4 4一束单色平行光，通过双缝在屏上一束单色平行光，通过双缝在屏上得到干涉条纹，则得到干涉条纹，则( ( ) )A A相邻明条纹或暗条纹的间距不相等相邻明条纹或暗条纹的间距不相等B B用红光做实验比用紫光做实验得到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的明条纹或暗条纹的间距大C C屏上某暗条纹中一点到两缝的距离屏上某暗条纹中一点到两缝的距离的差

10、等于半波长的奇数倍的差等于半波长的奇数倍D D如改用白光做实验，得不到干涉条如改用白光做实验，得不到干涉条纹纹 BC5 5如图是双缝干涉的实验装置，其光如图是双缝干涉的实验装置，其光屏上屏上P P处发现明条纹，则双缝到光屏上处发现明条纹，则双缝到光屏上P P点的距离之差为点的距离之差为( ( ) )A A光波的半波长的奇数倍光波的半波长的奇数倍B B光波的波长的奇数倍光波的波长的奇数倍C C光波的半波长的偶数倍光波的半波长的偶数倍D D光波的波长的偶数倍光波的波长的偶数倍C薄膜干涉薄膜干涉肥皂泡看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面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

11、彩色的。这些现象是怎漂浮的油膜，看起来也是彩色的。这些现象是怎样形成的？样形成的？白光的薄膜干白光的薄膜干涉条纹涉条纹彩色条纹彩色条纹水面上的油水面上的油膜呈彩色膜呈彩色竖直放置的肥皂膜上竖直放置的肥皂膜上呈现彩色条纹呈现彩色条纹光从薄膜光从薄膜前表面前表面和后表面分别和后表面分别反射出来反射出来，形成，形成两列振动情况完两列振动情况完全相同的光波全相同的光波在薄膜的厚度为在薄膜的厚度为d d处，前后表面反射光处，前后表面反射光的光程差为的光程差为d d，则，则2dk2212dk当时，出现暗条纹当时，出现暗条纹当时，出现亮条纹当时，出现亮条纹用单色光照射肥皂薄膜时，发生光的干用单色光照射肥皂薄

12、膜时，发生光的干涉现象，这时（涉现象，这时（ ）A A、看到的干涉图样是明暗相间的条纹看到的干涉图样是明暗相间的条纹B B、从光源所在同一侧才能看到干涉图样从光源所在同一侧才能看到干涉图样C C、从光源的另一侧才能看到干涉图样从光源的另一侧才能看到干涉图样D D、从光源发出的光与肥皂膜表面反射的从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发生干涉，形成干涉图样光发生干涉，形成干涉图样ABAB劈形空气薄层劈形空气薄层标准样板标准样板被检测平面被检测平面 光在空气层的上下表面发生反射光在空气层的上下表面发生反射,这两束反射光发生干涉这两束反射光发生干涉. 如果被检测表面如果被检测表面是平整的是平整的, ,将

13、看到与将看到与底线平行的干涉条底线平行的干涉条纹纹. .检查工件的平整度检查工件的平整度薄膜干涉的应用薄膜干涉的应用2223左凹右凸左凹右凸如图所示是用于干涉法检查某块厚玻璃的上表面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，检查中所观察到的干涉条纹，是由光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹，是由下列哪个表面反射的光线叠加而成的（下列哪个表面反射的光线叠加而成的（ ）A Aa a的上表面和的上表面和b b的下表面的下表面B Ba a的上表面和的上表面和b b的上表面的上表面C Ca a的下表面和的下表面和b b的下表面的下表面D Da a的下表面和的下表面和b b的上表面的上表面Db.b.增透膜增透膜 原理：原理：当当薄膜的厚度是入射光在薄膜中薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的波长的时，在薄膜的两个面上的时，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，增大透射相互抵消，达到减小反射光，增大透射光的作用光的作