4.3光的干涉课件-高二上学期物理人教版选择性(1)2

第4章光第3节光的干涉1.了解相关光源，知道光干涉的条件，知道杨氏干涉实验的设计原理。2.通过光的双缝干涉实验，认识双缝干涉图样的特征；3.知道光程差的概念，知道产生明暗条纹的条件和相邻两个亮（暗）条纹中心间距与波长的关系；4.知道薄膜干涉的原理并能解释一些现象。如果两列机械波的频率相同、相位差恒定、振动方向相同，就会发生干涉。光是一种电磁波，那么光也应该会发生干涉现象。怎样才能观察到光的干涉现象呢？能产生干涉的两个光源称为相干光源（频率相同、相位差恒定、振动方向相同）。一、光的双缝干涉等间距双缝干涉图样特点：中央亮条纹明暗相间思考：为什么有的地方亮一些有些地方暗一些？请用我们所学的波动知识来解释。振动加强的地方出现亮条纹，振动减弱的地方出现暗条纹。P1点是亮条纹(叠加后相互加强）的条件：P1点是暗条纹(叠加后相互减弱）的条件：

光的干涉实验最早是英国物理学家托马斯·杨在1801年成功完成的。托马斯·杨的时代没有激光。他用日光照亮一条狭缝，通过这条狭缝的光再通过双缝，发生干涉。这就是历史上著名的杨氏双缝干涉实验，它有力地证明了光是一种波。二、干涉条纹和光的波长之间的关系我们考察屏上与P0的距离为x的一点P1，两缝与P1的距离分别为:

也就是说，亮条纹中心的位置为:

相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是:

根据这个公式可以测出波长。根据三角函数的关系有:各色光在真空中的波长光的颜色波长nm光的颜色波长nm红770－620绿580－490橙620－600蓝－靛490－450黄600－580紫450－400

红光蓝光思考：如果用白光做双缝干涉实验条纹是什么颜色？条纹特点：（1）明暗相间的彩色条纹；（2）中央为白色亮条纹；（3）干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的；（4）在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。

亮条纹（相互加强）的条件：暗条纹（相互减弱）的条件：

三、薄膜干涉

薄膜干涉的应用1.检查平面的平整程度标准样板待检部件空气薄层被检测平面薄片标准样板单色光平整凸起凹陷2.增透膜

科学漫步光的本性

光到底是什么？这个问题早就引起了人们的注意，不过在很长的时期内人们对它的认识却进展得很慢。到17世纪时，科学界已经形成了两种学说。一种是光的微粒说，认为光是从光源发出的一种物质微粒，在均匀的介质中以一定的速度传播，牛顿支持微粒说。另一种是光的波动说，是惠更斯首先提出的，认为光是在空间传播的某种波。微粒说和波动说都能解释一些光现象，但又不能解释当时观察到的全部光现象。到了19世纪初，人们在实验中观察到了光的干涉和衍射现象，这是波动的特征，不能用微粒说解释，因而证明了波动说的正确性。19世纪60年代，麦克斯韦预言了电磁波的存在，并认为光也是一种电磁波。此后，赫兹在实验中证实了这种假说，至此，光的波动理论取得了巨大的成功。但是，19世纪末又发现了新的现象—光电效应，这种现象用波动说无法解释。爱因斯坦于20世纪初提出了光子说，认为光具有粒子性，从而解释了光电效应。不过，这里说的光子已经不同于过去说的“微粒”了。现在人们认识到，光既具有波动性，又具有粒子性。小结光的干涉双缝干涉实验装置：双缝干涉仪干涉条件：频率相同、振动情况相同的光干涉图样：单色光是明暗相间、等间距的条纹明暗条件n=0、1、2、3……明纹：暗纹：