魯科版選擇性必修第一冊5.1光的干涉課件（23張）

第5章光的干涉、衍射和偏振魯科版（2019版）選擇性必修15.1光的干涉復(fù)習(xí)與引入0(1)水波的干涉需要什么條件？(2)穩(wěn)定的干涉圖樣是怎樣的？(3)波特有的現(xiàn)象有哪些呢？干涉、衍射、多普勒等現(xiàn)象1621年，荷蘭科學(xué)家斯涅耳(1580-1626)艾薩克·牛頓（1643年1月4日—1727年3月31日）《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》1629年04月14日-1695年07月08日)伽利略1564年2月15日－1642年1月8日復(fù)習(xí)與引入0光的粒子說光的波動說爭論光的干涉及其產(chǎn)生條件11.1雙縫干涉的裝置示意圖觀察者對屏的要求？單縫的作用雙縫的作用光的干涉及其產(chǎn)生條件11.2雙縫干涉現(xiàn)象激光光源發(fā)出的光，同時(shí)投射到縫S1

和縫S2

上，被分成兩列光波。這兩列光波振動頻率、振動方向都相同，在雙縫后相遇，出現(xiàn)振動加強(qiáng)和減弱相間的區(qū)域，在屏上就出現(xiàn)了明暗相間的干涉條紋。要使兩列光波相遇時(shí)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，兩列光波必須具有相同的頻率和振動方向。1.3雙縫干涉條件由同一光源發(fā)出的光經(jīng)過兩狹縫后形成兩列光波疊加產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象。1.4雙縫干涉定義光的干涉及其產(chǎn)生條件11.5雙縫干涉干涉圖樣特點(diǎn)明暗相間等亮度等間距等寬度與什么有關(guān)呢？因?yàn)榘谉霟舻囊桓u絲中包含大量的鎢原子，這些原子發(fā)出的光波的頻率、振動方向多種多樣，發(fā)出光波的時(shí)間也各有先后，這樣疊加在一起只能形成一片均勻的亮光，看不出有規(guī)則的干涉圖樣。在一個(gè)房間里同時(shí)開兩盞白熾燈，是看不到干涉現(xiàn)象。光的雙縫干涉公式22.1理論推導(dǎo)S1S2P1Pr1r2S1S2=dΔxL兩狹縫S1、S2的寬度為d，它們到光屏的距離為L；①②光的雙縫干涉公式2第二式平方減第一式平方可得：（1）若r2－r1=λ，則：（2）若r2－r1=λ/2，則：光的雙縫干涉公式2

相鄰兩條亮紋（或暗紋）間的距離

這說明了相鄰亮（或暗）條紋的間距相等

近一步的實(shí)驗(yàn)表明：

用單色光做實(shí)驗(yàn)，相鄰亮（或暗）條紋的間距紅光的最大，紫光的最小。這說明了紅光的波長最長，紫光的波長最短。2.2結(jié)論光的雙縫干涉公式2特點(diǎn)：1.等亮度、等寬度、等間距2.雙縫越小，寬度越大間距越大3.光的波長越長、寬度越大、間距越大2.3特點(diǎn)問題：用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，多數(shù)亮紋都是彩色的，為什么中間的一條亮條紋是白色的？光的雙縫干涉公式2課本P114-----用橙色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，測得雙縫間的距離為0.1cm，雙縫擋板與光屏間的距離為205cm，第1條亮線與第5條亮線中心間距為0.5cm。求橙色光的波長和頻率。課本P118---3.在如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長λ=600nm的橙色光照射，在光屏中心點(diǎn)P0

呈現(xiàn)亮條紋。若點(diǎn)P0上方的點(diǎn)P到S1、S2的路程差恰為λ，現(xiàn)改用波長為400nm的紫光照射，則()A.P0

和P都呈現(xiàn)亮條紋;.P0

為亮條紋，P為暗條紋;C.P0

為暗條紋，P為亮條紋;D.P0

和P都呈現(xiàn)暗條紋;薄膜干涉及其應(yīng)用32.2肥皂液膜上的干涉2.1定義：由薄膜前后表面反射的兩列光波疊加而成想一想在演示豎直放置的薄膜干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)從哪個(gè)角度觀察干涉條紋?薄膜干涉及其應(yīng)用3產(chǎn)生原因是當(dāng)肥皂膜豎直放置，由于重力作用，膜上薄下厚。光照射到肥皂膜上，經(jīng)前后膜兩次反射，又疊加在一起，后膜反射光的路程比前膜反射2倍膜厚。

若膜厚度2倍等于波長整數(shù)倍，兩列光波加強(qiáng)，呈現(xiàn)明紋。

若某種膜厚度2倍等于半個(gè)波長奇數(shù)倍，此處兩處兩列波互相減弱，出現(xiàn)暗紋。

膜厚度變化是連續(xù)的，就了現(xiàn)明暗相間條紋。2.3原因分析2.4實(shí)例肥皂泡或水面上的油膜所形成的彩色花紋；檢測平面是否平直薄膜干涉及其應(yīng)用3檢測平面是否平直

檢查精密零件的表面質(zhì)量。方法是透明標(biāo)準(zhǔn)平面與被側(cè)面之間形成一個(gè)劈形空氣薄層，用薄膜干涉原理檢測，精度可達(dá)10－6cm。劈尖凹下薄膜干涉及其應(yīng)用3檢測平面是否平直

檢查精密零件的表面質(zhì)量。方法是透明標(biāo)準(zhǔn)平面與被側(cè)面之間形成一個(gè)劈形空氣薄層，用薄膜干涉原理檢測，精度可達(dá)10－6cm。劈尖凹下牛頓環(huán)，又稱“牛頓圈”。1675年薄膜干涉及其應(yīng)用3增透膜原料：氟化鎂，厚度綠光的波長1/4。涂有增透膜的鏡頭呈淡紫色。增反膜汽車貼膜薄膜干涉及其應(yīng)用3例題1：用白光做“雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)時(shí),得到彩色的干涉條紋,下列說法正確的是(

)A.干涉條紋的中央亮紋是彩色的B.在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紅色條紋C.在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紫色條紋D.在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的彩色條紋的顏色與雙縫間距離有關(guān)【答案】

C薄膜干涉及其應(yīng)用3

例題2：一束白光通過雙縫后在屏上觀察到干涉條紋,除中央白色條紋外,兩側(cè)還有彩色條紋,是因?yàn)?

)A.各色光的波長不同,因而各色光產(chǎn)生的干涉條紋間距不同；B.各色光的速度不同,造成條紋間距不同；C.各色光的強(qiáng)度不同；D.各色光通過雙縫的距離不同；【答案】

A薄膜干涉及其應(yīng)用3例題3：關(guān)于光在豎直的肥皂液薄膜上產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,下列說法中正確的是(

)A.干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在薄膜前后兩表面發(fā)生反射,形成的兩列光波疊加的結(jié)果；B.若出現(xiàn)明暗相間的條紋相互平行,說明肥皂膜的厚度是均勻的；C.用綠色光照射薄膜產(chǎn)生的干涉條紋間距比黃光照射間距大；D.薄膜上的干涉條紋基本上是豎直的；【答案】

A薄膜干涉及其應(yīng)用3例題4：如圖所示,在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡,在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜,讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上,結(jié)果在上方觀察到圓環(huán)狀條紋,稱為牛頓環(huán),以下說法正確的是(

)A.干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和凸透鏡上表面反射光疊加形成的;B.干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的;C.干涉條紋是中央疏邊緣密的同心圓環(huán);D.干涉條紋不等間距是由于平板玻璃不平造成的;【答案】

C薄膜干涉及其應(yīng)用3課本P118