光的干涉

(共22张PPT)
光的本质到底是什么？
19世纪初，人们发现了光的干涉和衍射现象。迈出了认识光的本质的第一步！
牛顿：光是一种粒子
惠更斯：光是一种波
英国物理学家、医生和考古学家，光的波动说的奠基人之一
波动光学：杨氏双缝干涉实验
生理光学：三原色原理
材料力学：杨氏弹性模量
考古学：破译古埃及石碑上的文字
托马斯·杨（Thomas Young）
干涉现象是波动所特有的现象，如果能观察到光的
干涉，就能证明光是一种波。
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，证明了光的确是一种波．
杨氏双缝干涉实验装置
1801年，杨氏巧妙地设计了一种把单个波阵面分解为两个波阵面以锁定两个光源之间的相位差的方法来研究光的干涉现象。杨氏用叠加原理解释了干涉现象，在历史上第一次测定了光的波长，为光的波动学说的确立奠定了基础。
单缝提供线光源的作用
双缝的作用是将线光源一分为二，形成相干光
1 、光的干涉
双缝干涉
1、双缝干涉实验
（1）观察白光的干涉图样有何特点？
（2）滤光片有什么作用？
（3）单色光干涉图样有何特点
红光的干涉图样与蓝光的干涉图样有何区别？
中央为白色条纹，两侧为彩色条纹
白光通过红色滤光片，只剩下红光
等间距明暗相间的条纹。
红光条纹宽，相邻两条纹间距大。
2、决定明暗条纹的条件
3、双缝干涉图样的特点
（1）单色光的干涉图样
若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间距相等．中央为亮条纹，两相邻亮纹(或暗纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大．
数学推导
（2）白光的干涉图样
若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的．
这是因为：
从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹．
两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹．
即时应用?(即时突破，小试牛刀)
1．在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是(　　)
A．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较长的红光
B．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较短的紫光
C．相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的
D．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽
由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象．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．两个光源的光速不同
D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源
例1
变式训练1　在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时(　　)
A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在
C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D．屏上无任何光亮
在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz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？分别为第几条亮纹或暗纹？
例2
变式训练2　线光源a发出的光波长为480 nm，线光源b发出的光波长为672 nm，则(　　)
A．用a做双缝实验，屏上与双缝距离差为s1＝1.68 μm的P处将出现暗纹
B．用b做双缝实验，P处将出现亮纹
C．用a做双缝实验，屏上与双缝距离差为s2＝1.44 μm的Q处将出现亮纹
D．用b做双缝实验，Q处将出现亮纹
即时应用?(即时突破，小试牛刀)
1．(2011年南京高二检测)下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是(　　)
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
薄膜干涉
光在肥皂膜的前后表面反射，形成相干光，它们叠加产生干涉。
增透膜使反射光减弱。
应用1：增透膜
同一亮条纹对应空气膜厚度相同
应用2：检测平面平整程度