5.1 光的干涉（复习与应用） 课件 (1)

课件23张PPT。第1节 光的干涉的复习与应用
（第1课时）光是在空间传播的某种波光是一种物质微粒，
在均匀的介质中以一定的速度传播光的本质是什么？你赞同谁的观点？1.牛顿的微粒说：光是高速粒子流，解释光的直进，光的反射。
2.惠更斯的波动说：光是某种振动，以波的形式向周围传播，解释光的干涉和衍射，光的直进，光的反射。
3.麦克斯韦的电磁说：光是一种电磁波，发展了光的波动理论。
4.爱因斯坦的光子说：成功解释光电效应，认为光具有粒子性。
5.德布罗意的波粒二象性学说：光既有粒子性，又有波动性。光本性学说的发展史上的五个学说波的干涉相关知识复习两列频率相同的波(相干波)相遇时,在某些区域振动加强(波峰与波峰、波谷与波谷叠加),而在某些区域振动减弱(波峰与波谷叠加);且振动加强的区域与振动减弱的区域相互间隔.这种现象叫波的干涉水波的干涉1801年英国物理学家托马斯·扬在实验室里成功地观察到了光的干涉现象.思考： 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．你看见过光的干涉现象吗？如果真的存在光的干涉现象，那么，光的干涉现象的干涉图样又是怎么样？杨氏双缝干涉实验1、装置特点：2、①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 0.1mm1）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)③双缝的作用：②单缝的作用： 获得光源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P2 / 第二亮纹P1 / 第一亮纹明条纹形成的原因中央亮纹由于S1S2到中央亮纹的距离是相等的, 又由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，那么,当其中一条光传来的是波峰时，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷时，另一条传来的也一定是波谷，在P点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A＝A1+A2为最大，P点总是振动加强的地方，故出现亮纹双缝S1S2屏幕1. “中央明纹”的形成原因:光程差δ= 0光程差δ= S1P－S2P第一亮纹 取P点上方的点P1，若从S1S2发出的光到P1点的光程差，正好等于一个波长δ= S1－S2=λ，则当其中一条光传来的是波峰时，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷时，另一条传来的也一定是波谷，在P1点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A＝A1+A2为最大，P1点总是振动加强的地方，故出现亮纹。第一条亮纹的形成原因分析光程差δ=λ 取P点上方的点P2，从S1S2发出的光到P2点的光程差，正好等于一个波长δ= S1－S2=2λ，当其中一条光传来的是波峰时，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷时，另一条传来的也一定是波谷，在P2点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A＝A1+A2为最大，P2点总是振动加强的地方，故出现亮纹。光程差δ= 2λ当光程差δ= nλ时出现亮纹以此类推Q1 当其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，Q1点总是波峰与波谷相遇，振幅最小，Q1点总是振动减弱的地方，故出现暗纹。暗条纹形成的原因取P点上方的点Q1，与两个狭缝S1、S2路程差δ= S1－S2＝λ/2光程差δ= λ/2Q2 第二暗纹双缝S1S2屏幕3λ/2Q1 第一暗纹P 中央亮纹取P点上方的点Q2，与两个狭缝S1、S2路程差δ= S1－S2＝3λ/2当其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，Q2点总是波峰与波谷相遇，振幅最小，Q2点总是振动减弱的地方，故出现暗纹。δ= 3λ/2双缝S1S2屏幕当光程差δ= 半波长的奇数时出现暗纹以此类推（1）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为0、1λ、2λ、3λ、等波长的整数倍（半波长的偶数倍）时，该点为振动加强点。 （2）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为λ /2、3 λ/2、5λ/2、等半波长的奇数倍时，该点为振动减弱点。总结规律产生明暗条纹的条件 亮纹：光程差 δ = kλ（ k= 0,1，2，等）暗纹：光程差 δ =（2k+1)λ/2 (k=0,1,2,3,等）干涉条纹的间距(条纹宽度)与哪些因素有关?1、什么是干涉条纹的间距(条纹宽度)?条纹间距的含义：相邻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。 我们所说的亮纹是指最亮的地方，暗纹是最暗的地方，从最亮到最暗有一个过渡，条纹间距实际上是最亮和最亮或最暗和最暗之间的距离。 屏A屏BL1L2d两狭缝之间距离d不变亮为什么双缝的间距d越小，条纹的间距越大？d2d1亮为什么光的波长λ越大，条纹的间距越大？亮亮亮亮2、影响相邻两明纹间的距离大小因素：①波长λ②狭缝之间的距离 d③为挡板与屏间的距离l例1 在下列关于双缝干涉实验的说法中，正确的是:( )
A、将双缝间距变小，则干涉条纹宽度增大；
B、在相同条件下，紫光的干涉纹较红光干涉纹宽；
C、用遮光片遮住双缝中的一条狭缝，则光屏上仅出
现一条亮线；
D、将红色与兰色滤光片插入两条狭缝中，然后用白光照射双缝，则屏上不会出现干涉条纹。A D 各色光在真空中的波长和频率的范围见下表：一束红光从空气进入玻璃，f、V、λ如何变化？ 白光的干涉图样是什么样的？①明暗相间的彩色条纹；
②中央为白色亮条纹；
③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的；
④在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。 为什么会这样?