4.4光的干涉课件(共12张PPT)

(共12张PPT)
第四章 光及其应用
第四节 光的干涉
肥皂膜看起来常常是彩色的，也经常显现出彩色条纹。这些彩色条纹或图样是怎样形成的？。
演示实验：用两只激光笔发出的光直接照射向墙上的同一地方，观察现象；用一只激光笔发出的光照射在双缝上，观察现象。
一、光的双缝干涉现象
情境：如图所示，让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近。在屏上出现了明暗相间的条纹。
【思考问题】如何解释这个现象？
一、光的双缝干涉现象
情境：如图所示，让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近。在屏上出现了明暗相间的条纹。
两个夹缝：（1）狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的。
（2）两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象：来自两个光源的光在一些位置相互加强，在另一些位置相互削弱，因此在挡板后面的屏上得到明暗相间的条纹。
二、光产生干涉的条件
情境：如图所示，狭缝S1和S2相当于两个频率、相位和振动方向都相同的波源。
1、光波为相干光波：两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向相同。
【思考问题】（1）屏上P0点到两个夹缝S1和S2的距离相同，则P0点出现的是明条纹还是暗条纹？
情境：如图所示，狭缝S1和S2相当于两个频率、相位和振动方向都相同的波源。
（2）屏上P1 点到两个夹缝S1和S2的距离不相同，什么情况下在P1点出现明条纹？什么情况下出现暗条纹？
（3）两列相干光产生干涉的明条纹处相位差必须满足什么条件？
（4）两列相干光产生干涉的暗条纹处相位差必须满足什么条件？
情境：如图所示，狭缝S1和S2相当于两个频率、相位和振动方向都相同的波源。
（5）若屏上P1点出现明条纹，波源S1和S2到P1点的路程差要满足什么条件？
（6）若屏上P1点出现暗条纹，波源S1和S2到P1点的路程差要满足什么条件？
情境：如图所示，狭缝S1和S2相当于两个频率、相位和振动方向都相同的波源。
若两列光在绝对折射率为 的介质中传播。
明条纹满足的条件：
暗条纹满足的条件：
三、双缝干涉的条纹间距
如图所示，波长为 的单色光照射到双缝上。两缝中心之间的距离为 ，两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离 。
在线段P1S2上作P1M＝P1S1，于是，S2M＝ 。
ΔS1S2M近似是直角三角形，
当出现明条纹时，
相邻的两个明条纹之间的距离：
三、双缝干涉的条纹间距
如图所示，波长为 的单色光照射到双缝上。两缝中心之间的距离为 ，两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离 。
相邻的两个明条纹之间的距离：
【思考问题】相邻的两个暗条纹之间的距离又是多少？
四、用双缝干涉测量光的波长
【实验与探究】用如图所示装置测量光的波长。
的测量：双缝到屏的距离 可以用刻度尺测出。
的测量：相邻两条亮条纹间的距离 需用测量头测出。
的测量：相邻两条亮条纹间的距离 需用测量头测出。