光的干涉-ppt课件

1、光的干涉光的干涉1 1、两列机械波如声波、水波发、两列机械波如声波、水波发生干涉的条件是什么？生干涉的条件是什么？2 2、两列波、两列波( (振动情况步调相同干涉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时，振动最强的点和振动最弱的点条件是什么？件是什么？210,1,2,rrkk，21210,1,2,2rrkk，一、双缝干涉一、双缝干涉1 1、实验装置、实验装置相干光源：相干光源：把点光源发出的一束光分成两把点光源发出的一束光分成两束，能保证它们具有相同的频束，能保证它们具有相同的频率和恒定的相位差。率和恒定的相位差。杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验2、单色光的双缝干涉的实验现象：、

2、单色光的双缝干涉的实验现象：1 1、等宽度、等间距、等亮度的明暗条纹。、等宽度、等间距、等亮度的明暗条纹。2 2、波峰与波峰、波谷与波谷叠加的区域、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。叠加的区域振动最弱，即出现暗条纹。210,1,2,rrkk，明条纹21210,1,2,2rrkk，暗条纹思索：若用蓝光在同样的思索：若用蓝光在同样的装置中做双缝干涉实验，装置中做双缝干涉实验，会得到什么图样呢？会得到什么图样呢？ 从两张照片中可以看出：红从两张照片中可以看出：红光的条纹间距宽度比蓝光光的条纹间距宽度比

3、蓝光大，那么，不同单色光的干涉大，那么，不同单色光的干涉条纹的间距宽度与哪些因条纹的间距宽度与哪些因素有关素有关? ? 三、双缝干涉的条纹间距三、双缝干涉的条纹间距1、相邻两条亮纹或暗纹间的距离、相邻两条亮纹或暗纹间的距离dLx 这说明了相邻亮或暗条纹的间距相等这说明了相邻亮或暗条纹的间距相等三、双缝干涉的条纹间距三、双缝干涉的条纹间距2、近一步的实验表明：、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。光的最大，紫光的最小。. 观察不同观察不同单色光的双单色光的双缝干涉条纹缝干涉条纹的情况，可的情况，可以得到的信以得到的

4、信息？息？各色光在真空中的波长各色光在真空中的波长光的光的颜色颜色波长波长nmnm光的光的颜色颜色波长波长nmnm红红770770620620绿绿580580490490橙橙620620600600蓝蓝靛靛490490450450黄黄600600580580紫紫450450400400红光波长最大，红光波长最大，紫光波长最小紫光波长最小xLd光的波长的测定：光的波长的测定：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

5、间距越小C 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 特征量特征量红光红光紫光紫光干涉条纹干涉条纹间距（间距（x x）真空中的真空中的波长（波长（ ）频率（频率（f f）折射率（折射率（n n） 四、七种单色光的综合性质对比四、七种单色光的综合性质对比由大到小由大到小由大到小由大到小由小到大由小到大fc光的折射光的折射由小到大由小到大红光到紫光七种单色光在同一种装置中的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双缝干涉条纹间距是拓展拓展2 2、

6、若用白光在同样的装置中做双缝、若用白光在同样的装置中做双缝干涉实验干涉实验2.2.分析说明用白光做杨氏双缝实验时，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？中央亮纹的边缘是什么颜色？ 3.3.分析说明用白光做杨氏双缝实验时，离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？中央最近的一条亮纹是什么颜色？ 红红紫紫拓展拓展1 1、它们在双缝正对的像屏的中央、它们在双缝正对的像屏的中央P P处处附近均为亮条纹还是暗条纹？附近均为亮条纹还是暗条纹？1.1.其干涉图样是什么条纹？其干涉图样是什么条纹？从大到小的从大到小的白光白光蓝光蓝光红光红光双缝干涉结论）双缝干涉结论

7、）单色光，白光在同样的装置中做双单色光，白光在同样的装置中做双缝干涉实验，实验现象缝干涉实验，实验现象（1 1不同单色光：不同单色光：屏中央出现亮纹，两侧出现间距、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。宽度、亮度相等的亮暗相间的条纹。（2 2白光：白光：屏中央出现白色亮纹，其边缘为红屏中央出现白色亮纹，其边缘为红光，紫光最靠近中央亮纹。两侧出光，紫光最靠近中央亮纹。两侧出现彩色条纹现彩色条纹.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f1=5.0f1=5.

8、01014Hz1014Hz和频率为和频率为f2=7.5f2=7.51014Hz1014Hz的的单色光垂直照射双缝隙，则单色光垂直照射双缝隙，则P P点出现条纹的情点出现条纹的情况是以下哪种况是以下哪种( )( )A.A.用频率用频率f1f1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f2f2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f1f1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f2f2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：

9、1=C/f1= 0.6m, 1=C/f1= 0.6m, s =0.6m=1s =0.6m=1明条纹明条纹由由C=fC=f得：得：2=C/f2= 0.4m, 2=C/f2= 0.4m, s =0.6m=1.52s =0.6m=1.52暗条纹暗条纹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，看起来也是彩色的，这些都是光的漂浮的油膜，看起来也是彩色的，这些都是光的干涉产生的。干涉产生的。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产生原因是当肥皂膜竖直放置，由于重力作用，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

10、肥皂膜上，经前后膜两膜上薄下厚。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次反射，又叠加在一起，后膜反射光的路程比前膜反射多前膜反射多2倍膜厚。若膜厚度倍膜厚。若膜厚度2倍等于波长整倍等于波长整数倍，两列光波加强，呈现明纹。若某种膜厚数倍，两列光波加强，呈现明纹。若某种膜厚度度2倍等于半个波长奇数倍，此处两处两列波互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。了现明暗相间条纹。薄膜干涉：产生原因薄膜干涉：产生原因薄膜干涉薄膜干涉1、定义：、定义： 由薄膜前后表面反射的两列光波叠

11、加而成由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成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薄膜干涉的应用薄膜干涉的应用 a.a.干涉法检查平面干涉法检查平面 原理：在被检平面与透明样板间垫一个薄片，原理：

12、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反射出两列光波，于是从反射光中看到干涉条纹纹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,这两束反射光发生这两束反射光发生干涉干涉. 如果被检测表面的平整如果被检测表面的平整的的, ,将看到与底线平行的干将看到与底线平行的干涉条纹涉条纹. .检查工件的平整度检查工件的平整度2223左凹右凸左凹右

13、凸b.b.增透膜增透膜 原理：当薄膜的厚度是入射光在薄膜中原理：当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用思索思索: :增透膜能否将增透膜能否将所有反射光都抵消所有反射光都抵消 思索思索: :怎样来确定增透膜的厚度？怎样来确定增透膜的厚度？ 因为人的视觉最敏感的色光为绿光，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所以增透膜的厚度为绿光在增透膜中波长的波长的1/41/4。以增大绿光

14、的透射强度。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相机的镜头常呈淡紫色或蓝色照相机和望远镜照相机和望远镜有种灯具俗称有种灯具俗称 冷光灯冷光灯 ，用它照射物品处，用它照射物品处产生的热效应大大降低，这种灯降低热效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），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。以的红外线热效应。以表示此红外线的波表示此红外线的波长，则所镀膜的厚度最小应为：长，则所镀膜的厚度最小应为：A A、 /8; /8; B B、/4;/4; C C、/2 ;/2 ; D D、 B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的装置，所用单色光是用普通光源加滤光是否平的