《光的干涉》PPT课件(唐春香上课用)

已知L,d， , x ，P,Q两为相邻的亮条纹 d 2 2 2 L1 L ( x ) 2 d 2 2 2 L2 L 计 一测量某种可见光波长的方案？
L x d
d x L
测量 (1)双缝的间距d (2)光屏到挡板的距离L (3)相邻两条条纹的间 距∆x
4.由两个不同光源所发出的两束白 光射在同一点上，不会产生干涉现象， D 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．两个光源发出光的光速不同 D．这两个光源是彼此独立的，不是 相干光源
5．一束单色平行光，通过双缝在屏上 得到干涉条纹，则( ) BC A．相邻明条纹或暗条纹的间距不相等 B．用红光做实验比用紫光做实验得到 的明条纹或暗条纹的间距大 C．屏上某暗条纹中一点到两缝的距离 的差等于半波长的奇数倍 D．如改用白光做实验，得不到干涉条 纹
L
L 明纹 x k d k 0,1,2, L x k ( 2k 1) 暗纹 d 2
四、七种单色光的综合性质对比
特征量 红光→紫光
干涉条纹 由大到小 间距（Δx） 真空中的 由大到小 c f v 波长（ λ） 由小到大 频率（ν） 由小到大 折射率（n）光的折射
杨氏双缝干涉实验
双 缝 屏
S*
S1 * S2 *
像 屏
二、单色光的双缝干涉的实验现象：
1、等宽度、等间距的明暗条纹。 2、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 叠加的区域振动最弱，即出现暗条纹。
＝r2 r1＝ k ，k 0,1,2,,明条纹
＝r2 r1＝ 2k＋1 ，k 0,1,2,, 暗条纹 2
已知L,d， , x ，P,Q两为相邻的亮条纹 d 2 2 2 d=0.18mm L1 L ( x ) 2 L=90cm d 2 2 2 L2 L ( x ) ∆x=3.50mm 2
四、七种单色光的综合性质对比
特征量 红光→紫光
干涉条纹 由大到小 间距（Δx） 真空中的 由大到小 c f v 波长（ λ） 由小到大 频率（ν） 由小到大 折射率（n）光的折射
红光
蓝光
白光
双缝干涉（结论） 单色光，白光在同样的装置中做双 缝干涉实验，实验现象 （1）不同单色光： 屏中央出现亮纹，两侧出现 间距相等的亮暗相间的条纹。 （2）白光： 屏中央出现白色亮纹，两侧 出现彩色条纹，紫光最靠近 中央，边缘为红光。
二、薄膜干涉
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。这些现象是这 样形成的？
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 从大到小的 拓展1、它们在双缝正对的像屏的中央P处 附近均为亮条纹还是暗条纹？ 拓展2、若用白光在同样的装置中做双缝 干涉实验 1.其干涉图样是什么条纹？
2.分析说明用白光做杨氏双缝实验时， 红 中央亮纹的边缘是什么颜色？ 3.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？ 紫
B
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 片产生的，检查中所观察到的干涉条纹，是由下 列哪个表面反射的光线叠加而成的（ ）． D
A．a的上表面和b的下表面 B．a的上表面和b的上表面 C．a的下表面和b的下表面 D．a的下表面和b的上表面
光的干涉实例
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 波长的1/4。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 相机的镜头常呈淡紫色或蓝色
拓展： 另一种实现光的干涉装置 干涉 装置
牛顿环
有种灯具俗称"冷光灯"，用它照射物品处 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 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 的红外线热效应。以λ表示此红外线的波 长，则所镀膜的厚度最小应为： A、 λ/8; B、λ/4; C、λ/2 ; D、λ
L x d
实例：（应用） (1)双缝的间距 d=0.18mm (2)光屏到挡板的 距离L=90cm (3)相邻两条条纹 的间距∆x=3.50mm 求：此单色光的 波长为多大?
6 d 0.18 3.5 10 0.7 10 6 m x 0.9 L
700nm
由C=λf得：λ1=C/f1= 0.6μm, 0.4μm, 2 2 △s =0.6μm=λ1明条纹 =0.6μm=1.5λ2暗条纹
2.如图，用单色光做双缝干涉实验， P处为第二亮条纹，改用频率较高 的单色光重做实验,其他条件不变 时，则第二亮条纹的位置( )C
l xk d B、在P点的上方
A、仍在P处 C、在P点的下方
思考：若用绿光在同样的 装置中做双缝干涉实验， 会得到什么图样呢？
不同单色光的双缝图样干涉比较 红光 蓝光
从两张照片中可以看出：红 光的条纹间距（宽度）比绿光 大，那么，不同单色光的干涉 条纹的间距（宽度）与哪些因 素有关?
P1（相邻亮条纹）
S*
S1 *
P(中央亮条纹）
S2 *
L
S1 P S 2 P 0 S1 P S 2 P
白光的薄膜干 涉条纹 ——彩色条纹
水面上的油 膜呈彩色
薄膜干涉
1）现象：水平 明暗相间条纹 ２相干光的来源：
肥皂薄膜前表面反射光波与后表面反射 光波相互叠加产生干涉
现竖 彩直 色放 条置 纹的 肥 皂 膜 上 呈
光从薄膜前表面
和后表面分别 反射出来，形成
两列振动情况完 全相同的光波
薄膜干涉
P
2 1 0 1 2
D、将不存在亮条纹 频率增大，波长减小。条纹距中心条纹 间距减小。C=λf
在做双缝干涉实验时，若用红、绿两 块玻璃分别挡在一条狭缝前面，下面 说法中正确的是 ( C ) A．屏上形成明暗相间的干涉条纹. B．屏上形成红、绿相间的干涉条纹 C．屏上不能形成干涉条纹 D．以上说法都不正确
6．如图是双缝干涉的实验装置，其光 屏上P处发现明条纹，则双缝到光屏上P 点的距离之差为( C ) A．光波的半波长的奇数倍 B．光波的波长的奇数倍 C．光波的半波长的偶数倍 D．光波的波长的偶数倍
P1（相邻亮条纹）
S*
S1 *
P(中央亮条纹）
S2 *
L
S1 P S 2 P 0 S1 P S 2 P
在双缝干涉实验中，以下说法中正确的 是( ) A、入射光波长越长，干涉条纹间距越大 B、入射光波长越长，干涉条纹间距越小 C、把入射光由绿光变成紫光，干涉条纹 间距变小 D、把入射光由绿光变成红光，干涉条纹 间距变小
AC
三、条纹间距及离中心条纹距离
条纹间距的含义：相邻的 亮纹或暗纹之间的距离总 S1 * 是相等的，相邻的亮纹和 S2 * 亮纹之间的距离或暗纹和 暗纹之间的距离叫做条纹 间距。 条纹中心的位置：
在其火焰上洒一
些食盐，使眼睛恰能 在火焰的同侧看到由 薄膜反射而生成的黄 色火焰的虚像。当肥
皂薄膜下垂到一定程
度，就在虚像上出现
了明暗相间的干涉条
纹。随着时间的推移， 条纹间距越来大。
在薄膜的厚度为d处，前后表面反射光 的光程差为２d，则
⑴当
2d k ⑵当 2d 2k 1
时，出现亮条纹
D、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
薄膜干涉的应用 a.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， 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 反射出两列光波，于是从反射光中看到干涉条 纹．
光在空气层的上下表面发生反射,这两 束反射光发生干涉. 如果被检测表面 的平整的,将看到与 底线平行的干涉条 纹. 标准样板
观察不同单色 光的双缝干涉条 纹的情况，可以 得到的信息？
光的波长的测定： 各色光在真空中的波长
光的 颜色 红 波长 nm 770－620 光的 颜色 绿 波长 nm 580－490
橙
黄
620－600
600－580
蓝－ 靛 紫
490－450
450－400
d 红光波长最大， x 紫光波长最小 L
光的干涉
1、两列机械波（如声波、水波）发 生干涉的条件是什么？ 2、两列波(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 件是什么？
＝r2 r1＝ k ，k 0,1, 2, ＝r2 r1＝ 2k＋1 ，k 0,1, 2,
2
重点 双缝干涉图象的形成实验及分析 难点 亮纹（或暗纹）位置的确定. 亮纹（或暗纹）间距公式的推导.
红光
蓝光
白光
双缝干涉（结论） 单色光，白光在同样的装置中做双 缝干涉实验，实验现象 （1）不同单色光： 屏中央出现亮纹，两侧出现 间距相等的亮暗相间的条纹。 （2）白光： 屏中央出现白色亮纹，两侧 出现彩色条纹，紫光最靠近 中央，边缘为红光。
相干光源（发生干涉的条件）
(1)频率相同 (2)相位差恒定
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 从大到小的 拓展1、它们在双缝正对的像屏的中央P处 附近均为亮条纹还是暗条纹？ 拓展2、若用白光在同样的装置中做双缝 干涉实验 1.其干涉图样是什么条纹？
2.分析说明用白光做杨氏双缝实验时， 红 中央亮纹的边缘是什么颜色？ 3.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？ 紫
但是解释光的直线 传播产生影等现象 遇到了困难
光到底是什么？……现在人们的认识
光的干涉，衍射说明光具有波动性 光电效应说明光具有粒子性
光具有波动性，又具有粒子性（光 具有波粒二象性）
一、双缝干涉