选修3-4 4.1光的干涉(第一课时)课件.ppt

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1、4.1光的干涉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惠更斯1629－1669牛顿光的本质是什么？你赞同谁的观点？干涉现象是波独有的特征，假设光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象．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

2、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？1801年，英国物理学家托马斯·杨（1773~1829）在实验室里成功的观察到了光的干涉．光的干涉托马斯·杨1773~1829杨氏双缝干涉实验1、装置特点：2、①用单色光单缝双缝S1SS2屏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

3、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S1S2双缝屏幕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S1S2PP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

4、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－S2PP1第一亮纹双缝S1S2屏幕S1S2P1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。λλ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

5、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=2λS1S2P12λ双缝S1S2屏幕P1第一亮纹δ=λP中央亮纹δ=0P2第二亮纹δ=2λP3/第三亮纹δ=3λP3第三亮纹δ=3λP2/第二亮纹δ=2λP1/第一亮纹δ=λ当光程差δ=nλ时出现亮纹以此类推Q1第一暗纹Q1当其中一条光传来的是

6、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。λ/2S1S2λ/2双缝S1S2屏幕P中央亮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

7、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Q2第二暗纹Q1第一暗纹Q3第三暗纹Q3/第三暗纹Q2/第二暗纹Q1/第一暗纹δ=5λ/2δ=λ/2δ=3λ/2δ=5λ/2δ=3λ/2δ=λ/2当光程差δ=半波长的奇数倍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、3λ/2、5λ/2、等半波长的奇数倍时，该点为振动减弱点。总结规律光程差

8、δ=kλ（k=0，1，2，等）光程差δ=（2k+1)λ/2(k=0,1,2,3,等）亮纹暗纹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）白光亮暗相间彩色条纹．…4、白光的干涉图样是：中央是白色条纹，两侧是彩色条纹3、单色光的干涉