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第十三章:光第3節(jié):光的干涉1.兩列機械波(如聲波、水波)發(fā)生干涉的條件是什么?2.如何獲得兩列相干的機械波?3.兩列波干涉時,振動最強的點和振動最弱的點條件是什么?復習回顧干涉現(xiàn)象是波動獨有的特征,如果光真的是一種波,就必然會觀察到光的干涉現(xiàn)象.
一、楊氏干涉實驗思考1:如果我們先假設(shè)光是一種波,那么按照我們所學的波動知識,光要發(fā)生干涉現(xiàn)象需要滿足什么條件?(頻率相同)思考2:有沒有什么方法可以獲得相干光—頻率相同的光呢?
一、楊氏干涉實驗天才的設(shè)想光束單縫雙縫紅濾色片
(激光)屏幕s0s1s2托馬斯·楊楊氏雙縫實驗被評為十大最美麗實驗之一。巧妙解決了相干光問題1801年,英國物理學家托馬斯·楊(1773~1829)在實驗室里成功的觀察到光的干涉.證明光是一種波實驗演示:用氦氖激光器演示光的雙縫干涉現(xiàn)象:出現(xiàn)亮暗相間條紋。思考3:為什么有的地方亮一些有些地方暗一些?請用我們所學的波動知識來解釋。疊加(振動)加強的地方出現(xiàn)亮條紋,振動減弱的地方出現(xiàn)暗條紋。P1PP1S2-P1S1=d光程差P2S1S2P1PdP2討論:亮紋和暗紋為什么相間(依次出現(xiàn))呢?S1S2PdS1PPS1S1S2PS2PPS2光程差d=0,S1、S2步調(diào)一致,該點振動加強。(亮)S1S2P1PdS1S2P1P1P1S1P1S2dS1S2P1d=λ/2光程差d=λ/2
,S1、S2在P1處步調(diào)相反,該點振動減弱。(暗)S1S2P2PdS1S2P2P2P1S1P1S2dS1S2P2d=λ光程差d=λ,S1、S2在P2處步調(diào)一致,該點振動加強。(亮)1.光屏上出現(xiàn)等寬度、等間距的明暗條紋。2.波峰與波峰、波谷與波谷疊加的區(qū)域振動最強,即出現(xiàn)明條紋。波峰與波谷疊加的區(qū)域振動最弱,即出現(xiàn)暗條紋。實驗現(xiàn)象:光程差:S1S2P1Pln=0、1、2、3……暗紋n=0、1、2、3……亮紋
二、決定條紋間距的條件S1S2S***P思考1:下圖中P點為明條紋還是暗條紋?P1思考2:設(shè)單色光的波長為λ,若P1為靠近中央最近的明條紋,則:P1S2-P1S1=?Q1思考3:若Q1為PP1的中點,則Q1是明條紋還是暗條紋?Q1S2-Q1S1=?Q2思考與討論
由于l遠遠大于d,l遠遠大于x,條紋中心的位置:明紋暗紋小結(jié)
1.產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋的條件:兩光頻率相同。
2.(1)半波長的偶數(shù)倍時S1S2P1P3.干涉條紋的特點是等間距的,明暗相間的。出現(xiàn)亮條紋;(2)半波長的奇數(shù)倍時出現(xiàn)暗條紋.1.兩只相同的燈泡發(fā)出的光束相遇_________發(fā)生干涉現(xiàn)象?(填“能”或“不能”)2.在雙縫干涉實驗中,以白光為光源,在屏上觀察到彩色干涉條紋,若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片(只能透過紅光),另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光),這時:()A.只有紅色和綠色的干涉條紋,其它顏色的雙縫干涉條紋消失.B.紅色和綠色的干涉條紋消失,其它顏色的干涉條紋仍然存在.C.任何顏色的干涉條紋都不存在。D.屏上無任何亮光.不能C課堂練習3.用白光做雙縫干涉實驗時,得到彩色的干涉條紋,下列正確的說法是()
A.干涉圖樣的中央亮紋是白色的;
B.在靠近
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