《双缝干涉实验》PPT课件
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杨氏双缝干涉实验 ppt课件
x明 k d
r1 r2
D
P
x O
E
P点为明条纹。
k=0, ±1, ±2, ±3...
MO虚线上方取“＋”下方
取“－”，所以k有正负
之分 PPT课件
5
S1 So
x
P2
k=2
P1
k=1 x
O
k=0
S2
k= 0, x 0
k=-1
k=-2
H
中央明条纹或零级明纹
D
k=±1,
x 1
d
一级明条纹
D
P点的明暗决定于S1 S 2到P点 的相位差：
k
明纹
r 2
r 1
{
(2k
1)PPT课件
暗纹
2
P
x O
E
2(r2 r1 )
4
r2 r1 dsin
d tg xd
D
（1）明纹条件
xd k
D
S1 dM
s2
D
D
k=±2,
x 2 2
d
二级明条纹 PPT课件
明条纹之间间距
x D
d
6
（2）暗纹条件
当
xdຫໍສະໝຸດ (2k 1)
D
2
D
x (2k 1)
暗
2d
k=0,1,2,3...
P点为暗条纹
PPT课件
7
S1 So
S2
x
P2 P1 O
H
k=1 x
k=0
k=0
k=-1
k= 0,
3、用微测目镜测出干涉条纹的间距 x ，双缝到 测微目镜焦平面上叉丝分化板的距离D。
r1 r2
D
P
x O
E
P点为明条纹。
k=0, ±1, ±2, ±3...
MO虚线上方取“＋”下方
取“－”，所以k有正负
之分 PPT课件
5
S1 So
x
P2
k=2
P1
k=1 x
O
k=0
S2
k= 0, x 0
k=-1
k=-2
H
中央明条纹或零级明纹
D
k=±1,
x 1
d
一级明条纹
D
P点的明暗决定于S1 S 2到P点 的相位差：
k
明纹
r 2
r 1
{
(2k
1)PPT课件
暗纹
2
P
x O
E
2(r2 r1 )
4
r2 r1 dsin
d tg xd
D
（1）明纹条件
xd k
D
S1 dM
s2
D
D
k=±2,
x 2 2
d
二级明条纹 PPT课件
明条纹之间间距
x D
d
6
（2）暗纹条件
当
xdຫໍສະໝຸດ (2k 1)
D
2
D
x (2k 1)
暗
2d
k=0,1,2,3...
P点为暗条纹
PPT课件
7
S1 So
S2
x
P2 P1 O
H
k=1 x
k=0
k=0
k=-1
k= 0,
3、用微测目镜测出干涉条纹的间距 x ，双缝到 测微目镜焦平面上叉丝分化板的距离D。
《双缝干涉实验》PPT课件
解： xD 20 6 03 0 1 2 7 0 m 8 m 2 .4 mm
d 0 .5 xD4103
d
从干涉条纹间距可以求出相干光的波长。
精选PPT
11
例题3.2 在杨氏实验装置中，光源波长λ＝
6.4×10－5 cm ，两狭缝间距d为0.4毫米， 光屏离狭缝距离D为50厘米。
试求：（a）光屏上第一亮条纹和中央 亮条纹之间的距离。
_______
_______
n2 S2 N2 n2 S1N1
精选PPT
18
（3）光程差公式
若( L 02) n ( 0k ˆ 1，r k ˆr ) n （ r 2 r 1 ）
n=1时，(L)r2r1
精选PPT
4
注意：要从 rzx'2y'2x2y2x' xy'y
出发求光程差 2z
2z
z
x1 d/2 x2 d/2 y1 y2 0 zD
r1Dd2 2D /4x'2 2 D y'2x'd D /2
由于： ______ ______
S1N S2N
有：n1S __M 2__n_M __ 2N _2__n_ 2S _2_N _2____
_____ ______________
n1SM 1nM1N1n2S1N1
_____ _______ _____ _______
(n1SM 2nM2N2)(n1SM 1nM1N1)
精选PPT
16
3）双棱镜的条纹特征
x
S1
S
S2
n1 M 1 N 1 n2
M n N
M 2 N 2
r2
r1
P
B
d 0 .5 xD4103
d
从干涉条纹间距可以求出相干光的波长。
精选PPT
11
例题3.2 在杨氏实验装置中，光源波长λ＝
6.4×10－5 cm ，两狭缝间距d为0.4毫米， 光屏离狭缝距离D为50厘米。
试求：（a）光屏上第一亮条纹和中央 亮条纹之间的距离。
_______
_______
n2 S2 N2 n2 S1N1
精选PPT
18
（3）光程差公式
若( L 02) n ( 0k ˆ 1，r k ˆr ) n （ r 2 r 1 ）
n=1时，(L)r2r1
精选PPT
4
注意：要从 rzx'2y'2x2y2x' xy'y
出发求光程差 2z
2z
z
x1 d/2 x2 d/2 y1 y2 0 zD
r1Dd2 2D /4x'2 2 D y'2x'd D /2
由于： ______ ______
S1N S2N
有：n1S __M 2__n_M __ 2N _2__n_ 2S _2_N _2____
_____ ______________
n1SM 1nM1N1n2S1N1
_____ _______ _____ _______
(n1SM 2nM2N2)(n1SM 1nM1N1)
精选PPT
16
3）双棱镜的条纹特征
x
S1
S
S2
n1 M 1 N 1 n2
M n N
M 2 N 2
r2
r1
P
B
实验用双缝干涉测量光的波长.ppt
第四节 实验:用双缝干涉测量光的波长
杨氏双缝干涉实验上人类历史上第一次在实验 室中实现认为的光的干涉。利用此实验不仅证明了 惠更斯的光的波动理论，同时还测量了光的波长。 所以该所以具有重要意义。那么，他是如何利用双 缝干涉实验测量光波的波长的呢？
一､实验目的
1.观察白光及单色光的干涉图样. 2.测定单色光的波长.
例题分析
(2)若测得双缝与屏之间距离为0.70 m，通过测量头(与螺旋 测微器原理相似，手轮转动一周,分划板前进或后退0.500 mm) 观察到第1条亮纹的位置如下图(a)所示，观察第5条亮纹的位置
如下图(b)所示。则可求出红光的波长λ= 7×10-7m.(保留一位有
效数字)
巩固练习
1.某同学做双缝干涉实验时,按要求安装好实验装置后,
2.测量条纹间距Δx带来的误差 (1)干涉条纹没有调到最清晰的程度。 (2)分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位 于条纹中心。 (3)测量多条亮条纹间距时读数不准确。
六､注意事项
1.放置单缝和双缝时，必须使缝平行。 2.要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心轴在遮 光筒的轴线上。 3.测量头的分划板中心刻线要对准条纹的中心。 4.要多测几条亮条纹(或暗)中心间的距离，再求Δx。
L
心的位置为x k L .
d
相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距x L .
d
根据双缝干涉中条纹间距x L ,得 d x.
d
L
已知双缝间距d, 再测出双缝到屏的距离L和条纹间距x, 就可以求得
光波的波长.
三､实验器材 光源、滤光片、单缝遮光筒、光屏及光具座，如下图所示：
获得单 色光
形成线 光源
形成相 关光源
巩固练习
杨氏双缝干涉实验上人类历史上第一次在实验 室中实现认为的光的干涉。利用此实验不仅证明了 惠更斯的光的波动理论，同时还测量了光的波长。 所以该所以具有重要意义。那么，他是如何利用双 缝干涉实验测量光波的波长的呢？
一､实验目的
1.观察白光及单色光的干涉图样. 2.测定单色光的波长.
例题分析
(2)若测得双缝与屏之间距离为0.70 m，通过测量头(与螺旋 测微器原理相似，手轮转动一周,分划板前进或后退0.500 mm) 观察到第1条亮纹的位置如下图(a)所示，观察第5条亮纹的位置
如下图(b)所示。则可求出红光的波长λ= 7×10-7m.(保留一位有
效数字)
巩固练习
1.某同学做双缝干涉实验时,按要求安装好实验装置后,
2.测量条纹间距Δx带来的误差 (1)干涉条纹没有调到最清晰的程度。 (2)分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位 于条纹中心。 (3)测量多条亮条纹间距时读数不准确。
六､注意事项
1.放置单缝和双缝时，必须使缝平行。 2.要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心轴在遮 光筒的轴线上。 3.测量头的分划板中心刻线要对准条纹的中心。 4.要多测几条亮条纹(或暗)中心间的距离，再求Δx。
L
心的位置为x k L .
d
相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距x L .
d
根据双缝干涉中条纹间距x L ,得 d x.
d
L
已知双缝间距d, 再测出双缝到屏的距离L和条纹间距x, 就可以求得
光波的波长.
三､实验器材 光源、滤光片、单缝遮光筒、光屏及光具座，如下图所示：
获得单 色光
形成线 光源
形成相 关光源
巩固练习
实验用双缝干涉测光的波长(共20张PPT)
B.增大④和⑤之间的距离
C.将绿色滤光片改成红色滤光片
D.增大双缝之间的距离
命题点一
命题点二
(2)如果将灯泡换成激光光源,该实验照样可以完成,这时可以去掉的部件
是
(填数字代号)。
(3)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮条纹,读出手轮的
读数如图甲所示。继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第10条亮条纹,读出
l=74.90 cm。图戊读数为 0.300 mm,图己读数为 14.700 mm,结合图
乙可知,两条相邻亮条纹间的距离
-7
将以上数据代入得
8.0×10 m
Δ
λ=
14.700-0.300
Δx=
6
mm=2.400 mm。
关闭
-7
=8.0×10 m。
解析
解析
答案
答案
4.在观察光的干涉现象的实验中,将两片刀片合在一起,在涂有墨汁的玻璃片
Δ·
(4)待测光的波长 λ=
mm=1.610 mm。
≈5.37×10-7 m。
命题点一
命题点二
用双缝干涉测光的波长问题的解决方法
l
(1)明确双缝干涉条纹间距公式Δx= λ中各物理量的意义,
其中Δx是相邻
d
两条亮条纹(或暗条纹)的中心间距,d是双缝之间的距离,l是双缝到屏的距离,λ
为光的波长。
(3)若将装置放入水中,必须根据水中的波长λ水、真空中的波长λ真
λ真
l
与介质的折射率 n 间的关系 λ 水= n ,求出水中的波长,公式 Δx=d λ 中
的λ为光在水中的波长λ水。
(4)将各物理量统一为国际单位代入求解。
高三物理课件-双缝干涉[整理] 精品
![高三物理课件-双缝干涉[整理] 精品](https://img.taocdn.com/s3/m/37bfca33453610661ed9f4be.png)
4
n3 n2 n1
r 2dn2
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜
增透膜和增反膜
利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率 . 例1 为了增加透射率 , 求 氟化镁膜的最小厚度. 已知 空气 n1 1.00 ,氟化镁 n2 1.38 , 550nm
23 解
Δr 2dn2 (2k 1)
1
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜
2d 2 32 n2 1 sin r 2n2 d cos r cos r 2 2 2 2 2 反射光的光程差 r 2d n2 n1 sin i
2
P
加强 k (k 1,2,)
n2 n1
k 1
2n
13
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜
2）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长 条纹不等间距 3）条纹的动态变化分析（
n, ,
变化时）
14
§3杨氏双缝干涉实验 薄膜干涉 17-2 双镜 劳埃德镜
一、等倾干涉
n2 n1
CDAD
M1 M2
1
2
L 3
P
n1
n2
i
A
D
sin i n2 sin n1
B 4
C
e
n1
5
E
32 n2 ( AB BC) n1 AD
AB BC e cos
2
AD AC sin i 2e tg sin i
7
n
L
5.89 10 m n 1.53 5 3 2 8 10 2.4 10 m
n3 n2 n1
r 2dn2
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜
增透膜和增反膜
利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率 . 例1 为了增加透射率 , 求 氟化镁膜的最小厚度. 已知 空气 n1 1.00 ,氟化镁 n2 1.38 , 550nm
23 解
Δr 2dn2 (2k 1)
1
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜
2d 2 32 n2 1 sin r 2n2 d cos r cos r 2 2 2 2 2 反射光的光程差 r 2d n2 n1 sin i
2
P
加强 k (k 1,2,)
n2 n1
k 1
2n
13
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜
2）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长 条纹不等间距 3）条纹的动态变化分析（
n, ,
变化时）
14
§3杨氏双缝干涉实验 薄膜干涉 17-2 双镜 劳埃德镜
一、等倾干涉
n2 n1
CDAD
M1 M2
1
2
L 3
P
n1
n2
i
A
D
sin i n2 sin n1
B 4
C
e
n1
5
E
32 n2 ( AB BC) n1 AD
AB BC e cos
2
AD AC sin i 2e tg sin i
7
n
L
5.89 10 m n 1.53 5 3 2 8 10 2.4 10 m
4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长-课件(11张PPT)
蓝光 双缝间距0.36 mm
新知讲解
三、物理量的测量
的测量 ：双缝到屏的距离 可以用刻度尺测出。 的测量
新知讲解
三、物理量的测量
的测量 ：测量个亮条纹间的距离
则：∆ =
−
新知讲解
三、物理量的测量
的测量 ：双缝到屏的距离 可以用刻度尺测出。 的测量 ：测量个亮条纹间的距离
板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示；
然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如
图乙所示。一、实验装置
双缝干涉实验装置示意图
滤光片
光源
透镜
双缝
遮光筒
毛玻璃
目镜
单缝
新知讲解
二、实验步骤
红光 双缝间距0.18 mm
红光 双缝间距0.36 mm
安装遮光筒与光源，使之在一条直线直线上
在光源前加个凸透镜，以便得到平行光
加上单缝与双缝，使缝平行
调整单缝筒与遮光筒同轴，使屏上得到清晰的干涉条纹
则：∆ =
用公式求出光的波长： =
−
课堂练习
1. 用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.2mm，用的是绿色滤光片，
从目镜中可以看到绿色干涉条纹。
（1）如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离如何变化？
（2）把绿色滤色片换成红色，相邻两个亮条纹中心的距离增大了。这说明哪种色光的波长
实验：用双缝干涉
测量光的波长
温故知新
1.产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。
杨氏双缝干涉实验全版.ppt
解 白光经蓝绿色滤光片后，只有蓝绿光。
波长范围21 100 nm
平均波长 1 2 490nm
2
1 440 nm 2 540 nm
2 1 100 2 1 980
条纹开始重叠时有 k2 ( k 1)1
k 1 1
0
2 1
k=4,从第五级开始无法分.辨.。...
例7 单色光照射到相距为0.2mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1m。 求（1）从第一条明纹到同侧旁第四明纹间的距离为7.5mm，求单色光的波长；
（2）若入射光的波长为600nm，求相邻两明纹的距离。
解（1）根据双缝干涉明纹分布条件： x k D
d
明纹间距：
x1、4
x4
x1
D
d
(k4
k1)
k 0，1，2，
得： dx1、4
D(k4 k1)
将 d=0.2mm，x1，4 =7.5mm，D =1000mm 代入
上式
0.2 7.5
5104 mm 500nm
1、 杨氏双缝干涉实验装置
光程差
2a
x D
k
干涉加强
2、干涉条纹
明纹公式 x k D
2a
暗纹公式 x (2k 1) D
..。..
4a
k 0,1,2,
3 干涉条纹形状及间距
明纹条件 暗纹条件
x k D
x
2a (2k 1)
D
4a
k 0,1,2,
相邻两条明纹或暗纹的距离：
x
观察屏 暗纹 +2级 +1级 0级亮纹
1000 (4 1)
（2）由
x D
d
x D 1000 6104 3.0mm
杨氏双缝干涉实验22页PPT
杨氏双缝干涉实验
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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S
x
M1
S1d S2
B
M
M2
C
P
2 ，d B，D B C
x D (B C) ，是垂直X轴的直线条纹
d
2B
2） 洛埃镜的条纹特征
S
x
a
P
d
P0
S
D
d 2a ，x D D
d 2a
干涉条纹是垂直X轴的直线条纹
注意：
P 由于掠入射时的半波损， 点处是0暗条纹。
3）双棱镜的条纹特征
d
从干涉条纹间距可以求出相干光的波长。
例题3.2 在杨氏实验装置中，光源波长λ＝
6.4×10－5 cm ，两狭缝间距d为0.4毫米， 光屏离狭缝距离D为50厘米。
试求：（a）光屏上第一亮条纹和 中央亮条纹之间的距离。
（b）若有p点离中央亮条纹的距离y 为0.1毫米，问两束光在点的位相差是多少 ？
（c）求p点的光强度和中央点的光强 度之比。
s
S
R1
S1
d
S
R2 R
S2
r1 r2
D
x0P0
P0 x
p s p 设点光源移动 后，零级条纹由 点移至 0点。
' 0
L (R2 r2 ) (R1 r1) 0 ，r2 r1 R1 R2
得：
d D
x0
d s ，即：
R
x0
D s
R
4）注意：（1）光源沿Y方向平移时，条纹
级次的X方向位置不变动。
故：
装(P置) 设 计2的巧妙1 之(处k2。 r2
k1
r1 )
(02
01)
2
(r2
r1
)＝
2 0
n(r2
r1)
3、光强分布公式、相位差公式
和光程差公式
（1）光强公式
I (P) I1(P) I2 (P) 2 I1(P)I2 (P) cos (P)
I1(P) A12 (P)
I 2 (P) A22 (P)
x
S1 S S2
n1 M1 N1 n2
M n N
M2 N2r2ຫໍສະໝຸດ r1PBC
(1)光程差：（a）如图， D B C
2 2(n 1) d B 2B(n 1)
S S S （b）点光源 与虚像 和 之1 间的2物像等光程性：
_____
_______
_______
_____ _____
______
_______
n2 S2 N 2 n2 S1N1
感谢下 载
感谢下 载
n1 SM 2 n M 2 N2 n2 S2 N2 n1 SM n MN n2 S2 N
_____
_______
_______
_____ _____
______
n1 SM1 n M1N1 n2 S1N1 n1 SM n MN n2 S1N
由于：
______ ______
_S__1_N_ S_2_N_____
r)
n（r2
r1）
n=1时， (L) r2 r1
注意：要从 r z x' 2 y' 2 x2 y 2 xx' yy'
出发求光程差2z
2z
z
x1 d / 2 x2 d / 2
y1 y2 0
zD
r1
D
d2 /4 2D
x'2 y'2 2D
x'd / 2 D
r2
D d 2 / 4 x'2 y'2 x'd / 2
d
______
S1S2 ， r1, r2
d， A1( p)
A2 ( p)
A
I (P) 2A2[1 cos (P)] 4A2 cos2 (P)
2
（2）相位差公式
(P) 2 1 (k2 r2 k1 r1) (02 01) （3）光程差公式
若
02 (L)
n(0kˆ1， r
kˆ
x D
d
若光源是白光，则干涉条纹的中央 零级条纹是白色的亮条纹，两边对 称地排列着若干条彩色条纹
5．干涉条纹的移动
1）条纹移动的原因
光源移动、装置结构变动或 光路中的媒质变化。
2）观察条纹移动的方法
两种方法： 定点观察，跟踪观察
x 3）杨氏实验中光源在 方向移动了 求零级条纹移动的距离？
， s
§2 双缝干涉实验
2.1杨氏双缝干涉实验 1、装置的结构
d ~ 0.1mm 1mm ~ 1cm 10cm
D ~ 1m 10m
2、满足相干条件
（1）有相互平行的振动分量。
（2）S1和S2来自同一点源S，频率相同。
（3）虽然每一个波列的初相位 不相同，0
但在观察屏幕上相遇的是同一个波列，
因此有 02 01 。这正是杨氏干涉
（2）双面境等干涉装置的关 系式与上式不同。
例题3.1
波长为 6328的A0氦氖激光垂直照射
杨氏干涉装置中的间距为
的0.双5m孔m，
求它在是波2长m远的处 多屏少幕倍上？干（涉n=条1）纹的间距，
解： x D 2000 6328107 mm 2.4mm
d 0.5 x D 4103
_______
有： n1 SM 2 n M 2 N2 n2 S2 N2
_____
_______
_______
_____
n1 SM1 n M1N1 n2 S1N1
_______
_____
_______
(n1 SM 2 n M 2 N2 ) (n1 SM1 n M1N1)
_______
例题3.3
单色光波通过间距为0.4mm的双缝 ，在1.5m远的屏幕上，两边第五级暗纹 之间距为25.78mm，求光波波长。
2.2 一些其它干涉装置 2.3 干涉条纹的移动 2.4普通光源发光微观机制的特点
2.5光源宽度对干涉条纹衬比度的影 响
3．几种具体干涉装置的条纹特征
1）菲涅耳双面镜的条纹特征
2D
（L） r2
2D
r1
d D
x'
D
求光程差的简便方法：
S1
d S2 C
r1
r2 X’
D
（从则L）_SS_1_2点_C__引即d s为in两r的2相垂干线d光，的x交' 光点程为差(CP。，) 2 d x'
I (P)
4A2
D cos
（2
k
d
x'）
0 D
2D
4、讨论
（1）明纹条件： （2）暗纹条件： （3）干涉条纹的间距： （4）光源为白光：