物理选修3 4教学ppt课件：光的干涉.ppt

,3,光的干涉,光到底是什么？,17世纪明确形成了两大对立学说,牛顿,惠更斯,微粒说,波动说,19世纪初证明了波动说的正确性,由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风,振动加强和减弱由什么来决定？,干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象,光是不是一种波呢？,思考1：如果我们先假设光是一种波，光要发生干涉现象需要满足什么条件？,思考2：有没有什么方法可以获得相干光呢？,天才的设想,托马斯杨,杨氏双缝实验被评为十大最美丽实验之一。,巧妙解决了相干光问题,杨氏双缝干涉实验,1、装置特点：,2、要用单色光,屏上看到明暗相间的条纹,屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样,2）双缝很近 0.1mm,1）双缝S1、S2到单缝S的距离相等,双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源，叫相干光源(频率相同),双缝的作用：,单缝的作用：,获得光源,杨氏双缝干涉实验,1801年，英国物理学家托马斯杨（17731829）在实验室里成功的观察到光的干涉,干涉条纹有何特点？,什么是干涉条纹的间距(条纹宽度)?,条纹间距的含义：亮纹和亮纹之间的距离或暗纹和暗纹之间的距离叫做条纹间距。,干涉条的间距有何特点？,一、现象：出现亮暗相间条纹。,3.干涉图样的特点:,屏上到S1S2距离相等的点出现的是明条纹,叫做中央亮纹,明(暗)条纹的宽度相同,P1 第一亮纹,P 中央亮纹,P2 第二亮纹,P3/第三亮纹,P3 第三亮纹,P3/第二亮纹,P3/第一亮纹,思考3：为什么有的地方亮一些有些地方暗一些？,叠加（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,P,P1S2P1S1=d,光程差,P2,讨论：什么地方出现亮纹什么地方出现暗纹呢？,二、条纹的形成,光程差d=0，S1、S2步调一致，该点振动加强。（亮）,S1,S2,P1S1,P1S2,d,d=/2,光程差d=/2，S1、S2在P1处步调相反，该点振动减弱。(暗）,S1,S2,P1S1,P1S2,d,d=,光程差d=，S1、S2在P2处步调一致，该点振动加强。(亮）,形成明、暗条纹的条件,光程差：,n=0、1、2、3,暗纹,n=0、1、2、3,亮纹,做一做,自制器材观察双缝干涉,器材：胶片一张、刀片两片、激光笔一只,操作：把两片刀片并拢，以刀刃的前端沿着直尺在胶片上一次划出两道细缝，细缝间距小于0.1mm，这样就形成了双缝。,2、相邻明（暗）纹间的距离大小：,双缝之间的距离d:,双缝与屏间的距离 l:,波长越大，相邻的亮纹间距越大,波长:,d越小，相邻的亮纹间距越大,L越大，相邻的亮纹间距越大,（1）：影响因素：,相邻亮纹间距计算公式：,波长:,双缝之间的距离d:,双缝与屏间的距离 l:,猜想,红光波长最大，紫光波长最小,白光,红光,兰光,亮暗相间彩色条纹,(2)、白光的干涉图样是：,中央是白色条纹，两侧是彩色条纹,(1)、单色光的干涉图样是：,明暗相间的条纹，相邻明 纹的间距相同，强弱相同,3.光的干涉条纹的特点:,小结,1.产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。,2.（1）半波长的偶数倍时出现亮条纹；（2）半波长的奇数倍时出现暗条纹,条纹的间距与光的波长关系？,亮,亮,亮,d2,d1,条纹的间距与双缝的间距d 关系？,屏A,屏B,L1,L2,d,两狭缝之间距离d不变,条纹的间距与双缝到光屏距离关系？,1关于杨氏实验，下列论述中正确的是（）A实验证明，光的确是一种波。B双缝的作用是获得两个振动情况总是相同的相干光源C在光屏上距离两个小孔的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D在光屏上距离两个小孔的路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹,AB,2.频率为61014Hz的单色光从S1和S2投射到屏上，并且S1与S2振动相同若屏上的点P到S1与P到S2的路程差为310-6m，问 P点是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2路程相等的点，则PO间有几条暗纹？几条亮纹？,P点为亮纹，6条暗纹，5条亮纹,