2022-2023年鲁科版(2019)新教材高中物理选择性必修1 第5章光的干涉衍射和偏振第1节光的干涉课件

光的干涉光的本质是什么？1.牛顿的微粒说：光是高速粒子流，解释光的直进，光的反射。2.惠更斯的波动说：光是某种振动，以波的形式向周围传播，解释光的干涉和衍射，光的直进，光的反射。3.麦克斯韦的电磁说：光是一种电磁波，发展了光的波动理论。4.爱因斯坦的光子说：成功解释光电效应，认为光具有粒子性。5.德布罗意的波粒二象性学说：光既有粒子性，又有波动性。光本性学说发展史上的五个学说波的干涉相关知识复习两列频率相同的波(相干波)相遇时，在某些区域振动加强(波峰与波峰、波谷与波谷叠加)，而在某些区域振动减弱(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水波的干涉1801年英国物理学家托马斯·扬在实验室里成功地观察到了光的干涉现象.思考：干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然存在光的干涉现象．你看见过光的干涉现象吗？光的干涉现象又会是什么样的呢？杨氏双缝干涉实验凸透镜杨氏双缝干涉实验屏上看到明暗相间的条纹单缝双缝SS2屏S1屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样获得两个振动情况完全相同的光源，叫相干光源(频率相同)②双缝的作用：①单缝的作用：

获得所需光源双缝干涉条纹的形成干涉图样的特点:S1S2双缝屏幕P中央亮纹由于S1S2到中央亮纹的距离是相等的，又由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，那么，当其中一条光传来的是波峰时，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷时，另一条传来的也一定是波谷，在P点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，故出现亮纹。第一亮纹双缝S1S2屏幕

取P点上方的点P1，若从S1S2发出的光到P1点的光程差，正好等于一个波长δ=S2－S1=λ，则当其中一条光传来的是波峰时，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷时，另一条传来的也一定是波谷，在P1点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，P1点总是振动加强的地方，故出现亮纹。λ第一条亮纹的形成原因分析光程差δ=S2P1-S1P1=λP1光程差δ=2λ双缝S1S2屏幕P1第一亮纹δ=λP

中央亮纹δ=0P2第二亮纹δ=2λP′3第三亮纹δ=3λP3第三亮纹δ=3λP′2第二亮纹δ=2λP′1

第一亮纹δ=λ当光程差δ=nλ时出现亮纹以此类推Q1

第一暗纹当其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，Q1点总是波峰与波谷相遇，振幅最小，Q1点总是振动减弱的地方，故出现暗纹。λ/2双缝S1S2屏幕P

中央亮纹暗条纹形成的原因取P点上方的点Q1，与两个狭缝S1、S2路程差δ=S2－S1＝λ/2光程差δ=λ/2Q2

第二暗纹双缝S1S2屏幕3λ/2Q1

第一暗纹P

中央亮纹取P点上方的点Q2，与两个狭缝S1、S2路程差δ=S2－S1＝3λ/2当其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，Q2点总是波峰与波谷相遇，振幅最小，Q2点总是振动减弱的地方，故出现暗纹。δ=3λ/2双缝S1S2屏幕Q2第二暗纹Q

1第一暗纹Q3第三暗纹Q′3第三暗纹Q′2第二暗纹Q′1第一暗纹δ=5λ/2δ=λ/2δ=3λ/2δ=5λ/2δ=3λ/2δ=λ/2当光程差δ=半波长的奇数倍时出现暗纹以此类推（1）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为0、λ、2λ、3λ、等波长的整数倍（半波长的偶数倍）时，该点为振动加强点。

（2）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为λ/2、3λ/2、5λ/2、等半波长的奇数倍时，该点为振动减弱点。总结规律光程差δ=kλ(k=0,1,2,3…)光程差δ=(2k+1)λ/2

(k=0,1,2,3…)亮纹产生明暗条纹的条件：亮纹：光程差δ=kλ（k=0，1，2，3…）暗纹：光程差δ=（2k+1)λ/2(k=0，1，2，3…）暗纹

由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象．这是因为(

)A．两个光源发出光的频率不同B．两个光源发出光的强度不同C．两个光源的光速不同D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源例1【精讲精析】本题考查相干光的条件，题中两光源发的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误．光的强度对光是否发生干涉没有影响，选项B错误．光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误．题中是两个独立光源，根据物体的发光机理(原子跃迁，以后学到)，二者产生的不是相干光，选项D正确．【答案】

D

在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断P点应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮纹或暗纹？例2【自主解答】

如图所示，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程之差Δr＝S2S2′，当Δr等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在P点互相加强，P点出现亮条纹；当Δr等于单色光半个波长的奇数倍时，S2达到波峰时，S1达到波谷，这样由S1和S2发出的光在P点互相抵消，出现暗条纹．【方法总结】判断屏上某点是亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源(双缝)的路程差与波长的比值．应记住，当路程差等于波长整数倍处出现亮条纹，等于半波长的奇数倍处为暗条纹．还要记住这一结论成立的条件是：两个光源振动情况完全相同，即是两个相干光源．

生活中有没有见过光的干涉现象呢？你看到了什么？由于重力的作用，肥皂薄膜将