光的衍射干涉

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1、第十三章光的波粒二象性第一节光的干涉和衍射一、杨氏双缝干涉实验1、装置特点：（1）双缝很近0.1mm，（2）双缝S1、S2与单缝S的距离相等，单缝双缝红滤色片S1SS2屏幕2、①要用单色光②单孔的作用：是获得点光源③双孔的作用：相当于两个振动情况完全相同的光源，双孔的作用是获得相干光源4、干涉图样的特点：（1）形成明暗相间的条纹（2）亮纹间等距、暗纹间等距（3）两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹---中央亮纹提出问题：（1）为什么会出现这样的图象？（2）怎样用波动理论进行解释？3、产生稳定光的干涉现象的条件相干光源：两个振动情况完全相同的光源复习：（1）机械波中，产生稳定干涉现

2、象的条件是：频率相同相差恒定。（2）两列波在波峰和波峰相遇或波谷与波谷相遇时振幅变大，说明此点为振动加强点。两列波在波峰和波谷相遇时振幅变小，说明此点为振动减弱点。二、运用光的波动理论进行分析（3）对光发生干涉时若光互相加强，出现亮条纹若光互相削弱，出现暗条纹红滤色片单缝双缝S1SS2屏幕S1S2PPδ=0中央亮纹由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达P点，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的也一定是波谷，确信在P点激起的振动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

3、应出现亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。双缝S1S2屏幕P1第一亮纹双缝S1S2屏幕S1S2P1取P点上方的点P1，从S1S2发出的光到P1点的光程差就不同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如δ=S1－S2=λ，出现第一条亮纹。λλδ=λP2第二亮纹双缝S1S2屏幕屏上P1点的上方还可以找到δ=S1－S2＝2λ的P2点出现第二条亮纹。2λ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=3λP3/第二亮纹δ=2λP3/第一亮纹δ=λQ1第一暗纹双缝S1S2屏幕S1S2P1取P点上方的点Q1，与两个狭缝S1、S2路程差δ=S1－S2

4、＝λ/2，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点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅最小，Q1点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。λ/2λ/2P中央亮纹Q2第二暗纹双缝S1S2屏幕屏上Q1点的上方还可以找到δ=S1－S2＝3λ/2的Q2点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹Q3……，在中央明纹下方也可以找到对称的Q1/、Q2/、Q3/……等暗纹。3λ/2Q1第一暗纹P中央亮纹双缝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=3λP3/第二亮纹δ=2λP3/第一亮纹δ=

5、λQ2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双缝S1S2屏幕三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?1、什么是干涉条纹的间距?△x△x★条纹间距的含义：亮纹或暗纹之间的距离总是相等的，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。双缝S1S2屏幕Ld重做干涉实验，并定性寻找规律．①d、λ不变，只改变屏与缝之间的距离L——L越大，条纹间距越大．②L、λ不变，只改变双缝距离d——d越小，条纹间距越大．2、干涉条纹的间距与哪些因素有关?③L、d不变，用不同的单色光进行实验——红光的条纹

6、间距最大，紫光的最小。3、亮（暗）纹间距的公式(△x=λ）红光的波长最大，紫光的波长最小。红光的频率最小，紫光的频率最大。下一步4、实验的改进：①指出用狭缝代替小孔，可以得到同样清晰，但明亮得多的干涉条纹。②用氦氖激光器发出的激光演示双缝干涉实验。5、白光的干涉图样是什么样？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缘，紫光在内线。三、光的薄膜干涉1、实验产生原因：膜的前表面和后表面反射的两列光波。实验现象：水平的彩色条纹现象：劈尖上厚度相同的地方，出现明或暗条纹。1）检查精密仪器的表面：平行单色光垂直照射实心劈尖上，

7、上面的下表面、下面的上表面的反射光将产生干涉。2、薄膜干涉的应用2）增加透射：使某些颜色的单色光在表面的反射干涉相消。如：照相机镜头有增透膜d=λ/4呈现淡紫色——消除黄绿色的反射光。♣如果保持双缝的间距不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间条纹间距____________；♥如果保持光屏到缝的距离双缝的间距不变，双缝的间距越小，屏上明暗相间条纹间距____________；♦如果保持光屏到缝的距离双缝的间距不变，双缝的间距不变，改变光的波长越