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《人教版物理选修3-4同步配套课件：第十三章-光-13.3课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.光的干涉1.知道光的干涉现象,并能从光的干涉现象中了解光是一种波。2.了解相干光源,掌握产生干涉的条件。3.理解杨氏干涉实验中亮暗条纹产生的原因。121.杨氏双缝干涉实验(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)实验过程:让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,两条狭缝相距很近。如果光是一种波,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。两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。(3)实验现象:在屏上得到明
2、暗相间的条纹。12(4)实验结论:证明光是一种波。(5)现象解释: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。122.光产生干涉的条件(1)相干光源:如果两个光源发出的光能够产生干涉,这样的两个光源叫作相干光源。激光器发出的光就是相干光源。(2)干涉条件:两列光的频率相同,振动方向相同,相位差恒定。两盏普通白炽灯发出的光相遇时,我们为什么观察不到干涉条纹?提示：一般情况下,两个不
3、同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况、频率往往是不同的,即两者不是相干光源,所以观察不到干涉条纹。一二三一、对相干光源的理解两个光源发出的光满足相干条件,这样的光源叫相干光源。即相干光源发出的光必须满足:(1)频率相等。(2)振动方向一致。(3)相位差恒定。在机械波中,只要两波源满足频率相等、振动方向一致,则其相位差一定恒定。因此教材中并没有刻意提出相位差恒定这一条件。但在光波中,由于光是由大量原子中的核外电子跃迁产生的,对于两个独立的光源来说,即使频率相等,其相位差也不恒定。因此,在室内打开两盏电灯时,看不到干涉现象。一二
4、三要想得到相干光源,必须由一个光源发出光,然后把它分成两束光,作为两个光源发出的光。这样这两个光源就成为相干光源了。杨氏双缝干涉实验就采用了这种方法。特别警示杨氏双缝干涉实验中两条狭缝相当于两个相干光源。为了满足相干条件,在做双缝干涉实验时,一般在双缝前再加一单缝。一二三一二三一二三三、对双缝干涉实验中屏上某处出现亮、暗条纹条件的理解频率相同、振动情况也完全相同的两个相干光源在屏上某处产生亮、暗条纹的条件。1.亮条纹的条件。屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍,k=0时,PS1=PS2,此时P点位于屏上的O处,
5、为亮条纹,此处的条纹叫中央亮纹。一二三2.暗条纹的条件。屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍,特别警示应用这一结论判断双缝干涉实验中,屏上某点是亮条纹还是暗条纹一定要注意这一结论成立的条件,如果该相干光源的频率相同,但振动情况完全相反,则结论正好与上面的相反。类型一类型二两列光波发生干涉的条件【例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,若在双缝的其中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
6、,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,其他颜色的干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮点拨：明确双缝干涉的发生条件是分析问题的关键。类型一类型二解析：两列光波发生干涉的条件之一是频率相等,利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光,在光屏上形成干涉条纹,但分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后,红光和绿光频率不等,不能发生干涉,因此屏上不会出现干涉条纹,但仍有红光和绿光的衍射图样。答案：C题后反思明确两列光波发生干涉的条件,知道不同色光的频率不同,是对此类问题作出正确判断的
7、依据。该知识必须要牢牢掌握。类型一类型二产生明、暗条纹的条件【例2】如图所示,双缝干涉实验装置,使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S,在光屏中央P处观察到亮条纹,在位于P上方的P1处出现第一条亮纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长),现换用波长为400nm的紫光源照射单缝,则()A.P和P1处仍为亮条纹B.P处为亮条纹,P1处为暗条纹C.P处为暗条纹,P1处为亮条纹D.P、P1处均为暗条纹类型一类型二点拨：熟记双缝干涉实验中屏上某点出现亮、暗条纹的条件是正确解决此类问题的关键。解析：从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为
8、相干光,由题意,屏中央P到S1、S2距离相等,即由S1、S2分别射出的光到P的路程差为零,因此P处是亮纹中心,因而,无论入射光是什么颜色的光,波长多大,P处都是中央
