人教版選修34 13.3 光 的 干 涉 課件 (28張).pptx

13 3光的干涉 知識(shí)回顧 幾何光學(xué) 1 引入光線 2 光的直線傳播 3 光的折射 4 光的反射 全反射 5 光的色散 從現(xiàn)在開始 從光的本質(zhì)去研究 物理光學(xué) 一 光的干涉 問題 光到底是什么 討論 實(shí)驗(yàn) 托馬斯 楊在實(shí)驗(yàn)室觀察到了光的雙縫干涉 一 光的干涉現(xiàn)象 楊氏干涉實(shí)驗(yàn) 1 裝置特點(diǎn) 1 雙縫很近0 1mm 2 雙縫s1 s2與單縫s的距離相等 2 要用單色光 單縫的作用 是獲得點(diǎn)光源 雙縫的作用 相當(dāng)于兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的光源 雙孔的作用是獲得相干光源 3 干涉圖樣的特點(diǎn) 1 形成明暗相間的條紋 2 亮紋間等距 暗紋間等距 3 兩縫s1 s2中垂線與屏幕相交位置是亮條紋 中央亮紋提出問題 1 為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的圖象 2 怎樣用波動(dòng)理論進(jìn)行解釋 復(fù)習(xí) 1 兩列波在波峰和波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振幅變大 說明此點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) 2 兩列波在波峰和波谷相遇時(shí)振幅變小 說明此點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn) 二 運(yùn)用光的波動(dòng)理論進(jìn)行分析 3 對(duì)光發(fā)生干涉時(shí)若光互相加強(qiáng) 出現(xiàn)亮條紋若光互相削弱 出現(xiàn)暗條紋 p 0 中央亮紋 由于從s1s2發(fā)出的光是振動(dòng)情況完全相同 又經(jīng)過相同的路程到達(dá)p點(diǎn) 其中一條光傳來的是波峰 另一條傳來的也一定是波峰 其中一條光傳來的是波谷 另一條傳來的也一定是波谷 確信在p點(diǎn)激起的振動(dòng)總是波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇 振幅a a1 a2為最大 p點(diǎn)總是振動(dòng)加強(qiáng)的地方 故應(yīng)出現(xiàn)亮紋 這一條亮紋叫中央亮紋 雙縫 s1 s2 屏幕 p1 第一亮紋 雙縫 s1 s2 屏幕 p2 第二亮紋 雙縫 s1 s2 屏幕 屏上p1點(diǎn)的上方還可以找到 s1 s2 2 的p2點(diǎn)出現(xiàn)第二條亮紋 2 p3 第三亮紋 雙縫 s1 s2 屏幕 屏上p1點(diǎn)的上方還可以找到 s1 s2 4 的p2點(diǎn) s1 s2 5 的p3點(diǎn) 等處的第四條 第五條 亮紋 在中央明紋p的下方可找到 s1 s2 的p1 點(diǎn) s1 s2 2 的p2 點(diǎn) s1 s2 3 的p3 點(diǎn)等處與中央明紋為對(duì)稱的第一 第二 第三 第n條亮紋 3 雙縫 s1 s2 屏幕 q1 第一暗紋 雙縫 s1 s2 屏幕 s1 s2 p1 取p點(diǎn)上方的點(diǎn)q1 與兩個(gè)狹縫s1 s2路程差 s1 s2 2 其中一條光傳來的是波峰 另一條傳來的就是波谷 其中一條光傳來的是波谷 另一條傳來的一定是波峰 q1點(diǎn)激起的振動(dòng)總是波峰與波谷相遇 振幅最小 q1點(diǎn)總是振動(dòng)減弱的地方 故應(yīng)出現(xiàn)暗紋 2 2 p中央亮紋 q2 第二暗紋 雙縫 s1 s2 屏幕 屏上q1點(diǎn)的上方還可以找到 s1 s2 3 2的q2點(diǎn)出現(xiàn)第二條暗紋 同樣可以找到第三條暗紋q3 在中央明紋下方也可以找到對(duì)稱的q1 q2 q3 等暗紋 3 2 q1 第一暗紋 p中央亮紋 雙縫 s1 s2 屏幕 1 空間的某點(diǎn)距離光源s1和s2的路程差為0 1 2 3 等波長的整數(shù)倍 半波長的奇數(shù)倍 時(shí) 該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) 2 空間的某點(diǎn)距離光源s1和s2的路程差為 2 3 2 5 2 等半波長的奇數(shù)倍時(shí) 該點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn) 總結(jié)規(guī)律 表達(dá)式 亮紋 光程差 k k 0 1 2 等 暗紋 光程差 2k 1 2 k 1 2 3 等 結(jié)論 雙縫 s1 s2 屏幕 三 干涉條紋的間距與哪些因素有關(guān) 1 什么是干涉條紋的間距 x x 條紋間距的含義 亮紋或暗紋之間的距離總是相等的 亮紋和亮紋之間的距離或暗紋和暗紋之間的距離叫做條紋間距 我們所說的亮紋是指最亮的地方 暗紋是最暗的地方 從最亮到最暗有一個(gè)過渡 條紋間距實(shí)際上是最亮和最亮或最暗和最暗之間的距離 雙縫 s1 s2 屏幕 三 干涉條紋的間距與哪些因素有關(guān) l d 重做干涉實(shí)驗(yàn) 并定性尋找規(guī)律 d 不變 只改變屏與縫之間的距離l l越大 條紋間距越大 l 不變 只改變雙縫距離d d越小 條紋間距越大 2 干涉條紋的間距與哪些因素有關(guān) 三 干涉條紋的間距與哪些因素有關(guān) l d不變 用不同的單色光進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 紅光的條紋間距最大 紫光的最小 3 亮 暗 紋間距的公式推導(dǎo) x 在狹縫間的距離 狹縫與屏的距離都不變的條件下 用不同顏色的光做實(shí)驗(yàn) 條紋間的距離是不同的 紅光的條紋間距最大 紫光的條紋間距最小 1 紅光的波長最長 紫光的波長最短 四 波長和頻率 x 紅光的波長最長 紫光的波長最短 波長和頻率的乘積等于波速 不同色的光在真空中的傳播速度相同 所以 波長越長頻率越小 波長越短頻率越大 2 波長越長頻率越小 波長越短頻率越大 四 波長和頻率 3 光的顏色由頻率決定 4 各色光在真空中的波長和頻率的范圍見下表 一束紅光從空氣進(jìn)入玻璃 f v 如何變化 白光的干涉圖樣是什么樣 明暗相間的彩色條紋 中央為白色亮條紋 干涉條紋是以中央亮紋為對(duì)稱點(diǎn)