光的干涉 52光的衍射.ppt

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1、5.1光的干涉英国医生和物理学家。对物理学的贡献，除了提出“能”的概念（1807年）和杨氏弹性系数之外，最大的成就就是1801提出光的干涉理论。科学简史S1S2S***杨氏双缝实验杨氏双缝干涉像屏双缝屏将同一光源发出的光(频率相同)通过一个狭缝（振动方向一致）再通过一与单缝平行的双缝（相干光源）光的干涉双缝干涉激光束双缝屏屏上看到明暗相间的条纹结论:光是一种波亮条纹亮条纹λ探究：出现明暗相间条纹的条件S1S2亮条纹出现亮条纹的条件（k=0，1，2，3…）暗条纹λ/2探究2：出现明暗相间条纹的条件S1S2亮条纹暗条纹出现亮条纹和暗条纹的条件（k=0，1，2，

2、3…）（k=0，1，2，3…）k=0：0级亮条纹（中央亮条纹，△s=0）k=1：1级亮条纹k=2：2级亮条纹k=0：1级暗条纹k=1：2级暗条纹k=2：3级暗条纹单色激光束屏等间距双缝干涉图样图样有何特征？S1S2亮条纹的中心线亮条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线双缝中央亮条纹明暗相间光的干涉双缝干涉S1S2P1P1、两个独立的光源发出的光不是相干光，双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光，在光屏上形成稳定的干涉条纹．2、在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时，该点出现亮条纹；光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时，

3、该点出现暗条纹．例题:在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光用只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时()A、只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失．B、红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的干涉条纹仍然存在．C、任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有亮光．D、屏上无任何亮光．C白光＋（2）白光干涉图样分析红光蓝光亮暗相间彩色条纹…………1.在单色光的双缝干涉实验中（）A.两列光波波谷和波谷重叠处出现暗条纹B.两列光波波峰和波峰重叠处出现亮条纹C.从两个狭缝到达屏上的路程差是

4、波长的整数倍时,出现亮条纹D.从两个狭缝到达屏上的路程差是波长的奇数倍时,出现暗条纹BC薄膜干涉思考：肥皂泡看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，看起来也是彩色的。这些现象是这样形成的？1）现象：水平明暗相间条纹２）相干光的来源：肥皂薄膜前表面反射光波与后表面反射光波相互叠加产生干涉例1、如图4-4所示，竖直的肥皂液膜的横截面，右侧受到一束平行光的照射，关于肥皂液膜产生干涉条纹的说法正确的是()A.在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜左右两个表面反射的两列波迭加生成的B.在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜右测表面反射光和原入射光波迭

5、加生成的C.观察到的条纹可能是黑白相间的也可能是色彩相间的D.观察到的条纹可能是水平的也可能是竖直的A薄膜干涉的应用（一）——检查表面的平整程度取一个透明的标准样板，放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片，使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜，用单色光从上面照射，入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光，从反射光中就会看到干涉条纹标准样板待检部件空气薄层如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的,如图（b）所示；如果观察到的干涉条纹弯曲，则表示被检测表面微有凸起或凹下。若（a）图的产生条纹如图（c）所示，则弯曲处的下方为凸起，判断依据：同一

6、条纹的波程差相同，对应厚度相同。做题时操作方法：平移厚度。从弯曲的程度就可以了解被测表面的平整情况。这种测量精度可达10-6cm。(a)(b)(c)单色光标准样板薄片被检测平面注：薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右，只相当于一张纸片的厚度薄膜干涉的应用（一）——检查表面的平整程度薄膜干涉的应用（一）——检查表面的平整程度变式镀层薄膜在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜(一般用氟化镁)。当薄膜的厚度适当时，在薄膜的两个表面上反射路程度恰好等于半个波长，因而互相抵消，这就大大减小光的反射损失，增强了透射光的强度，这种薄膜叫增透膜。薄膜干涉的应用（二）——增透膜增透的

7、条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？是否对所有颜色的光都有增透的作用？薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波长的1/4。∵△r=2d=(2k+1)λ/2， ∴d=(2k+1)λ/4（k=0,1,2,3…）因为人眼对绿光最敏感，所以一般增强绿光的透射，即薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4。由于其它色光不能被有效透射，故反射较强，这样的镜头呈淡紫色。薄膜干涉的应用（二）——增透膜三、薄膜干涉1.薄膜干涉的成因2.薄膜干涉的应用（1）用干涉法检查表面的平整程度如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的,；如果观察到的干涉条纹弯曲，则表示被检测表面微有凸起或凹下。

8、依据：同一条纹的波程差相同，对应厚度相同。做题时操作方法：平移厚度