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文档简介
1、实验:用双缝干涉测量光的波长,信丰中学 邹晓南,课堂导入,2.思考: 请结合机械波的衍射,思考如果光真的是一种波,经过尺寸适当的圆盘发生衍射后会产生什么现象?,1.两种学说: 微粒学说、波动说,3.猜想: 光经过圆盘时,如果发生衍射,相当于是在圆盘的边缘产生了很多同频率、同相位的新的相关光源(波源),这些波源到圆盘轴线的波程相等(波程差等于零),轴线位置是 点(“加强”或“减弱”),对于光而言加强点的位置应该产生 斑(“亮”或“暗”)。这似乎是不可思议的,我们做实验看看。,加强,亮,课堂导入,4.实验:,(1)器材:激光笔、轴承钢珠(尺寸适当的圆盘)、支架、屏幕。,(2)实验现象:,(3)实验
2、结论:,说明光的确是一种波。,在圆盘后面的轴线位置上确实出现了亮斑。,一、光的干涉,1.杨式双缝干涉实验: 利用双缝将一束光分为两束,得到两列频率、相位、振动方向总是相同的相干波源。,一、光的干涉,2.课堂实验 (1)器材: 双缝 激光笔 支架 屏幕(墙壁),一、光的干涉,狭缝竖放,狭缝横放,(2)实验现象,一、光的干涉,3.决定条纹间距的条件:,S1、S2为相干波源,光程差(波程差) r=r1-r2=dsin,距离屏幕的中心P0越远越大路程差r=r1-r2=dsin 越大,P0位置往上(往下)光程差依次出现: r=0、/2、3/2、2、5/2、3,屏幕中心上下依次出现亮暗相间的条纹。,双缝,
3、S1,S2,屏幕,屏幕中心上下依次出现亮暗相间的条纹:,4.综上分析得:,两个光源到屏幕上某点的距离之差等于半个波长的偶数倍时(即恰好等于波长的整数倍时),两列光在这点相互加强,这里出现 条纹;两个光源到屏幕上某点的距离之差等于半个波长的奇数倍时,两列光在这点相互削弱,这里出现 条纹。(填写“明”或“暗”),亮,暗,一、光的干涉,4.条纹间距的表达式:,相关光源到屏幕的光程差: r=r1-r2=dsin,另外: X=LtanLsin,消去sin得: r1-r2=dX/L,亮条纹中心位置满足: r1-r2=dX/L=k,亮条纹中心位置为: X=kL/d,相邻亮(暗)条纹的中心距离: X=L/d,二、用双缝干涉测量光的波长,1.实验原理: 由X=L/d得:,2.实验器材: 激光笔、支架、双缝、 卷尺、刻度尺,=XL/d,二、用双缝干涉测量光的波长,3.测量: 卷尺测L,累积法测X 4.计算:,三、课堂小结,1.光的确是一种波,能发生干涉和衍射现象。,3.双缝干涉实验中的两个相邻的亮条纹(或暗条纹)的中心间距是:X=L/d,4.利用双缝干涉实验可以测量光波波长: =XL/d,2.频率、相位、振动方向相同的两个光源到屏幕上某点的距离之差等于半个波长的偶数倍时,这里出现亮条纹;两个光源到屏幕上某点的距离之差等
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