光的相干与光的干涉滤光片
新教材高中物理第四章光第3节光的干涉课件新人教版选择性必修第一册
D. 单色光照射时出现暗条纹，单色光照射时出现亮条纹
[解析] 单色光的波长1 =
光的波长2 =
2
=
1
3×108
7.5×1014
=
3×108
5.0×1014
= 0.6 × 10−6 = 0.6，单色
= 0.4 × 10−6 = 0.4，因点到双缝的距
离 = 0.6 = 1 ，所以用单色光照射时点出现亮条纹。因 =
2.当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时（即恰好等于
波长的整数倍时），两列光在这点相互加强，这里出现亮条纹；当两个光源与
屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时，两列光在这一点相互削弱，这里
出现暗条纹。
3.相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是 = ，已知双缝间距，再测
出双缝到屏的距离和条纹间距，就可以求得光波的波长。
要点二 干涉条纹和
光的波长之间的关系
=②
相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是__________ 。
要点三 薄膜干涉
通常而言，不同位置的液膜，厚度不同，因此在膜上不同的位置，来自前
后两个面的反射光的路程差不同。在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出
现了_________；在另一些位置，叠加后相互削弱，出现了_________
0.6 =
3
，所以用单色光照射时点出现暗条纹，故C正确。
2 2
规律总结
明暗条纹的判断方法
判断屏上某点出现亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源（双缝）的
路程差与波长的比值。路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹，等于半波长
的奇数倍处出现暗条纹。
2024-2025学年高二物理选择性必修第一册(配人教版)课件第4章3.光的干涉
动的叠加,如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致,即振动方向
总是相同;暗条纹处振动步调总是相反。
3.产生亮、暗条纹的条件
(1)亮条纹产生的条件:屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的
整数倍或半波长的偶数倍。即|PS1-PS2|=kλ=2k· (k=0,1,2,3,…)
2
。
k=0时,PS1=PS2,此时P点位于屏上的O处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条
C.S到S1和S2距离不相等
D.阳光不能作为光源
解析 双缝干涉中单缝的作用是获得线光源,而线光源可以看成是由许多个
点光源沿一条线排列组成的,这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽,
得不到线光源。故选项B正确。
角度2双缝干涉中亮暗条纹的判断
【例题2】 (2024湖北孝感高二月考)在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点
的距离之差为0.6 μm,若分别用频率为f1=5.0×1014 Hz和f2=7.5×1014 Hz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
几条亮条纹或暗条纹?(光在真空中的传播速度c=3×108 m/s)
解析 如图所示,双缝S1、S2到光屏上任意一点P的路程之差Δr=PS2-PS1
知识归纳
1.双缝干涉实验的装置示意图:实验装置示意图如图所示,有光源、单缝、
双缝和光屏。
(1)单缝屏的作用:获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况。
(2)双缝屏的作用:平行光照射到单缝S上,又照射到双缝S1、S2上,这样一束
光被分成两束频率相同和振动方向相同、相位差恒定的相干光。
2.屏上某处出现亮、暗条纹的原因:频率相同的两列波在同一点引起的振
②如果膜的厚度为h,折射率为n,前、后表面的反射光的路程差为2h。若满
相干光的获得方法
相干光的获得方法相干光是一种特殊的光波，具有明显的干涉和衍射效应，广泛应用于光学领域。
获得相干光有多种方法，包括自发辐射、激光、干涉仪等。
以下将对这些方法进行详细介绍。
首先，自发辐射是一种获得相干光的常见方法。
自发辐射是指原子或分子在激发态自发跃迁到基态时所产生的辐射。
这种辐射具有一定的相干性，可以通过适当的方法获得相干光。
例如，可以利用光栅或干涉仪对自发辐射进行干涉，从而获得相干光。
其次，激光也是一种常用的获得相干光的方法。
激光是一种具有极高相干性的光源，可以通过受激辐射的原理产生。
激光的相干性主要体现在其波长的一致性和相位的一致性上。
因此，利用激光可以获得高质量的相干光，广泛应用于干涉、衍射、全息等领域。
此外，干涉仪也是获得相干光的重要工具。
干涉仪是一种利用光的干涉现象来获得相干光的装置。
常见的干涉仪有干涉滤光片、迈克尔逊干涉仪、马赫-曾德尔干涉仪等。
通过这些干涉仪，可以将来自不同光源的光波进行干涉，获得具有高度相干性的光。
除了以上提到的方法，还有一些其他辅助手段可以用于获得相干光，如光纤、相干光源等。
光纤是一种能够传输相干光的光学器件，可以在光通信、光传感等领域发挥重要作用。
而相干光源则是专门用于产生相干光的光源，具有较高的相干性和稳定性。
总的来说，获得相干光的方法多种多样，每种方法都有其特定的应用场景和优势。
在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的方法来获得所需的相干光。
相信随着光学技术的不断发展，获得相干光的方法将会更加多样化和高效化，为光学领域的发展带来新的机遇和挑战。
光的干涉和衍射现象
光的干涉和衍射现象光的干涉和衍射现象是光学中的重要现象，它们揭示了光的波动性质。
干涉是指两个或多个波源相遇产生的波动干涉效应，而衍射是指光通过物体缝隙或物体周围扩散时的波动现象。
这两种现象的研究使我们对光及其与物质的相互作用有了更深入的理解。
一、光的干涉现象光的干涉是指两束或多束光波相遇时产生的波动干涉现象。
干涉可以是光的加强和减弱，具体的表现形式有亮纹、暗纹等。
干涉现象的实验可以通过杨氏双缝实验来观察，杨氏实验中，光通过两个相隔较远的狭缝，形成了一系列的明暗条纹。
光的干涉可以分为两类：叠加干涉和相干干涉。
叠加干涉是指不同方向的光波相遇后在空间中叠加形成干涉条纹，如杨氏实验中的明暗条纹。
而相干干涉是指两束光波在时间和空间上都保持一定的相位关系，例如由同一波源产生的两束相干光波。
光的干涉现象在实际应用中有着广泛的应用，例如在光学仪器中常用的干涉计、干涉滤光片等，还可以用于干涉显微术、干涉光学薄膜等领域。
二、光的衍射现象光的衍射是指光通过物体的缝隙或物体周围时产生的波动扩散现象。
衍射实验最常见的例子是菲涅尔双缝实验。
在菲涅尔双缝实验中，光通过两个相隔较远的狭缝，形成了一系列的衍射条纹。
光的衍射现象的产生是由于光的波动性质和波动方程的推导结果得出的。
通过光的波动性质的研究，我们可以得到菲涅尔衍射公式和夫琅禾费衍射公式等。
这些公式可以准确描述光的衍射现象。
光的衍射现象在许多领域有着重要的应用。
例如，在显微镜中，光的衍射可以提高显微成像的分辨率；在天文学中，衍射可以通过望远镜观察到地球远处的天体。
三、实际应用光的干涉和衍射现象在实际应用中有着广泛的应用，下面列举几个例子来说明它们的重要性：1. 干涉光学仪器：干涉计、干涉滤光片等干涉光学仪器利用了光的干涉特性，可以用于测量光的波长、薄膜的厚度等。
2. 衍射光学元件：衍射光栅、衍射镜等光学元件根据光的衍射原理制成，可以用于光谱仪、光学信号处理等领域。
3. 全息照相：全息照相利用了光的干涉和衍射特性，可以记录和再现物体的全息图像，具有高度真实感和立体感。
什么是光的相干光源和干涉条纹
什么是光的相干光源和干涉条纹？ 光的相干光源和干涉条纹是光的相干性特征的重要表现形式。相干光源是指发出相干光的光源，而干涉条纹是指在干涉现象中出现的明暗交替的条纹。下面我将详细介绍光的相干光源和干涉条纹的原理和应用。
1. 相干光源的原理： 相干光源是指发出相干光的光源。相干光的特点是光波的振幅、相位和波长等参数在时间和空间上呈现一致的变化。
相干光源的产生需要满足相干性条件，即光波之间的相位差在一定范围内保持稳定。当光波的相位差在相干长度范围内保持稳定，它们就可以被认为是相干光。
相干光源的产生方式有多种，例如激光器、干涉仪和光纤等。这些光源能够产生高度相干的光，具有高强度、高方向性和高单色性等特点。
2. 干涉条纹的原理： 干涉条纹是光的干涉现象中出现的明暗交替的条纹。当两束或多束相干光波叠加时，它们之间会发生干涉效应，形成干涉条纹。
干涉条纹的形成是由于光波的波动性质和干涉效应的相互作用。当光波的相位差满足一定条件时，干涉条纹就会出现。具体而言，当两束光波的相位差为奇数倍的半波长时，它们会相互加强，形成明条纹；当相位差为偶数倍的半波长时，它们会相互抵消，形成暗条纹。
干涉条纹的形态和特性与干涉光源、干涉体的性质以及干涉装置的参数等有关。通过观察和分析干涉条纹的形态和变化，可以获取有关光源、物体和干涉装置的信息。
3. 相干光源和干涉条纹的应用： - 相干光源和干涉条纹在干涉仪和光学干涉测量中具有重要应用。例如，迈克尔逊干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪等干涉仪器可以利用相干光源产生干涉条纹，用于测量长度、形状和折射率等物体的特性。 - 相干光源和干涉条纹在光学显微镜和光学成像中也有广泛应用。例如，在相干光学显微镜中，通过使用相干光源和分析干涉条纹的形态和变化，可以实现对样品的高分辨率和高对比度的显微观察。 - 相干光源和干涉条纹还被广泛应用于光学记录和光学存储等领域。例如，在光学存储中，通过利用相干光源产生的干涉条纹，可以实现高密度和高容量的光学数据存储。
(完整版)光的干涉知识点精解
光的干涉知识点精解1．干涉现象两列频率相同的光波在空中相遇时发生叠加，在某些区域总加强，在另外一些区域总减弱，出现明暗相间的条纹或者是彩色条纹的现象叫做光的干涉。
2．产生稳定干涉的条件只有两列光波的频率相同，位相差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉。
由两个普通独立光源发出的光，不可能具有相同的频率，更不可能存在固定的相差，因此，不能产生干涉现象。
3．双缝干涉(1)实验装置一个有单缝的屏，作用是产生一个“线光源”。
一个有双缝的屏，缝间间距相等，且大约为0.1毫米，作用是产生两个振动情况总是相同的光——相干光。
一个光屏。
(2)实验方法按图2-1放好三个屏。
放置时屏与屏平行，单缝与双缝平行。
然后用一束单色光投射到前面的屏上，结果在后面的屏上能看到明暗相间的等宽的干涉条纹。
若换用白光做上述实验，在屏上看到的是彩色条纹。
(3)条纹宽度(或条纹间距)双缝干涉中屏上出现明暗条纹的位置和宽度与两缝间距离、缝到屏的距离以及光波的波长有关。
且相邻两明条纹和相邻两暗条纹之间的距离是相等的。
设双缝间距S1S2=S，缝到屏的距离r0，光波波长λ，相邻两明条纹间距y。
如图2-2所示。
图中P为中央亮条纹，P1为离开中央亮条纹的第一条亮条纹。
它们间距为y。
∴θ角很小(＜5°)sinθ=tgθ在Rt△P1OP中，上式说明，两缝间距离越小、缝到屏的距离越大，光波的波长越大，条纹的宽度就越大。
当实验装置一定，红光的条纹间距最大，紫光的条纹间距最小。
这表明不同色光的波长不同，红光最长，紫光最短。
(4)波长和频率的关系①光的颜色由光的频率决定的，与光的波长和波速无关；②各种色光在真空中的速度都相同，都是3×108m/s，光从真空中进入其它介质时，光速将减小。
③光从一种介质进入到另一种介质其频率不变，波长和波速将改变。
真空中各种色光满足c=λ0v(λ0为此种光在真空中的波长)光在其他介质中v=λv(v为此种光在该介质中的速度，λ为此种光在该介质中的波长)。
光的干涉与干涉条纹
相遇空间：两个 光源的光线在空 间某一点相遇
干涉路径：两个光 源的光线在相遇点 处发生反射或折射
稳定干涉：干涉现 象持续存在，不受 外界干扰的影响
光学干涉仪：用于测量光学元件的表面形貌和光学性能
干涉显微镜：提高显微镜的分辨率和观察微小物体的能力
干涉滤光片：用于分离和选择特定波长的光
干涉测量技术：在物理学、化学、生物学等领域中广泛用于测量各种物理量，如长度、 角度、折射率等
双缝干涉实验与干 涉条纹的观测
光源：单色光，如钠黄光
干涉现象：当单色光通过双缝后， 会在屏幕上形成明暗相间的干涉条 纹
添加标题
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实验装置：双缝干涉实验装置，包 括光源、双缝、屏幕等
原理：光波在通过双缝后发生干涉， 波峰与波峰相遇产生亮条纹，波峰 与波谷相遇产生暗条纹
实验装置：双缝干涉实验装置包括光源、双缝、屏 幕和测量尺
介质的不均匀性会影响光的干 涉效果，导致干涉条纹的形状 和分布发生变化。
在实际实验中，应尽量保持介 质均匀，以提高干涉实验的准
确性和可重复性。
通过研究介质不均匀性对干涉 条纹的影响，可以深入了解光
的波动性和干涉原理。
干涉条纹的应用
干涉条纹在光学 干涉测量技术中 的应用，可以实 现高精度测量和 检测。
光的干涉与干涉条纹
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光的干涉现象
干涉条纹的形成
影响干涉条纹的因 素
干涉条纹的应用
双缝干涉实验与干 涉条纹的观测
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光的干涉现象
光的干涉现象是光波动性的表现之 一
干涉条纹的形成是由于光波的相干 叠加
添加标题
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《光的干涉》 知识清单
《光的干涉》知识清单一、光的干涉现象当两束或多束光在空间中相遇时，如果它们的频率相同、振动方向相同、相位差恒定，就会发生光的干涉现象。
在干涉区域内，光的强度会出现明暗相间的条纹，这是光的波动性的有力证据。
例如，杨氏双缝干涉实验就是一个经典的例子。
通过在屏幕上观察到的等间距的明暗条纹，我们可以直观地感受到光的干涉。
二、产生光的干涉的条件1、频率相同两束光的频率必须相同，这样它们在相遇时才能产生稳定的干涉现象。
如果频率不同，干涉条纹会迅速消失，无法观察到明显的干涉效果。
2、振动方向相同光的振动方向相同是指电场矢量的方向相同。
只有在这个条件下，两束光的振动才能相互叠加，形成干涉条纹。
3、相位差恒定这意味着两束光在传播过程中的相位差不随时间变化。
相位差的恒定是产生稳定干涉条纹的关键因素。
三、杨氏双缝干涉实验1、实验装置由一个光源、一个有两条狭缝的挡板和一个观察屏组成。
光源发出的光通过双缝后，在观察屏上形成干涉条纹。
2、干涉条纹的特点（1）等间距：相邻的明条纹或暗条纹之间的距离相等。
（2）明暗相间：明条纹和暗条纹交替出现。
3、条纹间距的计算条纹间距Δx 与光的波长λ、双缝间距 d 以及双缝到屏的距离 L 有关，其计算公式为：Δx ＝λL/d四、薄膜干涉1、原理当一束光照射到薄膜上时，在薄膜的上、下表面分别反射的两束光会发生干涉。
2、常见的薄膜干涉现象（1）肥皂泡上的彩色条纹肥皂泡的薄膜厚度不均匀，不同位置反射的光的光程差不同，导致出现彩色条纹。
（2）增透膜和增反膜在光学仪器的镜头表面镀上一层特定厚度的薄膜，可以增加或减少反射光，从而提高光学性能。
五、光的干涉的应用1、测量微小长度变化利用干涉条纹的移动可以精确测量物体的微小长度变化，如在精密测量仪器中。
2、检测表面平整度通过观察干涉条纹的形状和分布，可以检测物体表面的平整度。
3、制作光学元件如干涉滤光片，用于选择特定波长的光。
六、相干光源的获取1、分波前法如杨氏双缝干涉实验，通过将同一波前分成两部分来获得相干光源。
光学复习题及答案
光学复习题及答案1. 光的干涉现象是如何产生的？答：光的干涉现象是由于两个或多个相干光波相遇时，由于光波的相位差导致光强的增强或减弱。
当两波的相位差为0或2π的整数倍时，光波相互加强，形成亮条纹；当相位差为π或奇数倍π时，光波相互抵消，形成暗条纹。
2. 描述光的衍射现象及其应用。
答：光的衍射现象是指光波遇到障碍物或通过狭缝时，光波会偏离直线传播路径，向障碍物的阴影区域或狭缝的两侧弯曲。
衍射现象的应用包括光栅光谱分析、光学成像系统的设计等。
3. 什么是偏振光？偏振光有哪些应用？答：偏振光是指光波的电场矢量在特定方向上振动的光。
偏振光的应用包括偏振太阳镜减少眩光、液晶显示技术以及光学显微镜中的偏振滤光片等。
4. 简述全反射现象及其条件。
答：全反射现象是指光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于临界角时，光波完全反射回光密介质中，不会发生折射。
全反射的条件是光必须从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角。
5. 什么是色散现象？色散现象如何影响光学系统？答：色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同，导致光的分散。
在光学系统中，色散现象会导致成像模糊、色差等问题，需要通过设计合适的光学系统来校正色差。
6. 光的波动性和粒子性是如何体现的？答：光的波动性体现在光的干涉、衍射和偏振等现象中，而粒子性则体现在光电效应和康普顿散射等现象中。
光的波动性和粒子性是光的波粒二象性的表现。
7. 描述光的多普勒效应及其应用。
答：光的多普勒效应是指当光源和观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的光波频率会发生变化。
多普勒效应的应用包括雷达测速、天文学中测量恒星的相对速度等。
8. 什么是光的相干性？如何提高光的相干性？答：光的相干性是指光波之间的相位关系。
提高光的相干性可以通过使用激光光源、使用干涉滤光片等方法来实现。
9. 简述光的波粒二象性。
答：光的波粒二象性是指光既表现出波动性也表现出粒子性。
在某些实验中，光表现为波动，如干涉和衍射现象；而在其他实验中，光表现为粒子，如光电效应。
2025版新教材高中物理第4章光3光的干涉课件新人教版选择性必修第一册
目标体系构建
1．了解光的干涉现象，了解光的干涉产生的条件。 2．知道决定干涉条纹间距的条件，认识出现亮条纹和暗条纹的位 置特点。 3．了解薄膜干涉及其成因。 4．知道光的干涉在生产、生活中的应用。
课前预习反馈
知识点1 双缝干涉实验
1.物理史实 1801年，英国物理学家____托__马__斯__·_杨_______成功地观察到了光的干 涉现象。
2．薄膜干涉及其应用 (1)薄膜干涉的形成：入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射 光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光，这两束光在薄膜 的同侧，由同一入射振动分出，是相干光，属分振幅干涉。 (2)用干涉法检查平面平整度：如图甲所示，两板之间形成一层空气 膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑平直的，得到的干 涉图样必是等间距的。如果被检测表面某处凹下，则对应亮条纹(或暗条 纹)提前出现，如图乙中P条纹所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后 出现，如图乙中Q所示。(注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而 是指由左到右的位置顺序上)
距离)跟光的波长λ成___正__比____，即Δx＝____d_l ___。
『判一判』 (4)两只手电筒射出的光束在空间相遇，能观察到光的干涉现象。 ( ×) (5)频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定。( × )
『选一选』 (多选)用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒 定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射形成的， 图乙是b光照射形成的，则关于a、b两束单色光，下述说法中正确的是 ( AC ) A．a光的频率比b光的大 B．在水中a比b的光速大 C．水对a光的折射率比b光的大 D．b光的波长比a光的短
解析：从题图可以看出，a光的条纹间距小，说明a光的波长短，频 率大，选项A正确，D错误；水对频率低的单色光的折射率小，即水对b 光的折射率小，选项C正确；折射率小的光在水中的传播速度大，即b光 在水中的传播速度大，选项B错误。
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光的相干与光的干涉滤光片
光是一种波动性质相当强的电磁波，在我们的日常生活中扮演着重
要的角色。光波的相干性以及干涉现象在光学领域中有着重要的应用。
滤光片作为一种特殊的光学器件，可以实现对光的选择性传递，并在
很多领域中发挥作用，如摄影、光学仪器、电视等。
一、光的相干性
光波的相干性是光学中一个重要的概念，它描述了两个或多个光波
的波动特性以及它们之间的关系。当两个或多个光波具有相同的频率、
相同的波长，并且相位之间存在固定的关系时，我们称这些光波是相
干的。
相干性的形成依赖于光的波动性质，光波是一种电磁波，具有频率、
波长和振幅等特性。当两个光波的频率、波长相同且相位之间存在固
定的关系时，它们的振幅将会相互增强或相互削弱，形成干涉现象。
二、光的干涉
光的干涉是指两个或多个相干的光波在空间中叠加时产生的波动干
涉现象。当光波相遇时，它们的振幅叠加，并且根据它们的相位关系，
可能会发生相互增强或相互抵消的现象。
根据光的干涉现象可以派生出很多应用，如干涉仪、干涉光栅等。
其中一个重要的应用是干涉滤光片。
三、干涉滤光片
干涉滤光片是一种利用光的干涉现象来实现滤光效果的光学器件。
它利用干涉现象中不同波长对相位的依赖关系，选择性地透过或阻挡
特定波长的光线。
干涉滤光片通常由两个平行的透明晶体板组成，它们之间夹有一个
膜层。这个膜层具有特殊的光学性质，如不同的折射率或反射率。当
光通过滤光片时，不同波长的光波经过反射和折射，与光学膜层的厚
度和折射率相互作用，产生干涉现象。这种干涉现象导致了不同波长
的光会被选择性地传递或反射，从而实现滤光的效果。
干涉滤光片在光学领域中有着广泛的应用。例如，在摄影中，干涉
滤光片可以用来增强某些颜色的饱和度，改变拍摄效果。在光学仪器
中，干涉滤光片可以用于调整光路，提高仪器的分辨率。在电视或显
示屏中，干涉滤光片可以用来调节屏幕的亮度和色彩表现。
总结：
光的相干性和光的干涉是光学领域中的重要概念。相干性指的是两
个或多个光波之间的波动关系，而干涉是指这些光波在叠加时产生的
干涉现象。干涉滤光片作为一种利用光干涉效应的光学器件，可以实
现对光的选择性传递，具有广泛的应用前景。它的设计原理基于光波
的波动性质和相位关系，通过干涉现象的调控来实现滤光效果。干涉
滤光片在摄影、光学仪器和显示技术中都扮演着重要的角色，为各种
应用场景提供了优质的光学性能。
这篇文章介绍了光的相干性和干涉滤光片的基本原理，并探讨了它
们在光学领域中的应用。尽管没有采用传统的合同或作文的格式，但
根据题目的要求，文章着重在对光的相干性和干涉滤光片的介绍上，
结构清晰，语句通顺，希望能够满足您的需求。