《光的干涉》(唐春香上課用)

光的干預(yù).1、兩列機械波〔如聲波、水波〕發(fā)生干預(yù)的條件是什么？2、兩列波(振動情況步調(diào)相同〕干預(yù)時，振動最強的點和振動最弱的點條件是什么？.重點雙縫干預(yù)圖象的形成實驗及分析難點亮紋〔或暗紋〕位置確實定.亮紋〔或暗紋〕間距公式的推導(dǎo)..光到底是什么？……………牛頓微粒說光是一種物質(zhì)微?？梢猿晒Φ亟忉尮獾闹本€傳播和反射但是解釋光的疊加、干預(yù)衍射現(xiàn)象時遇到了困難.光到底是什么？……………惠更斯波動說19世紀60年代麥克斯韋電磁說光是在空間傳播的某種波19世紀初觀察到了光的干預(yù)和衍射.惠更斯波動說惠更斯的波動說可以成功地解釋光的反射、折射、疊加等現(xiàn)象但是解釋光的直線傳播產(chǎn)生影等現(xiàn)象遇到了困難.光到底是什么？……現(xiàn)在人們的認識光的干預(yù)，衍射說明光具有波動性光電效應(yīng)說明光具有粒子性光具有波動性，又具有粒子性〔光具有波粒二象性〕.一、雙縫干預(yù)1、實驗裝置相干光源：把點光源發(fā)出的一束光分成兩束，能保證它們具有相同的頻率和恒定的相差。楊氏雙縫干預(yù)實驗.S1S2S***楊氏雙縫干預(yù)實驗像屏雙縫屏..二、單色光的雙縫干預(yù)的實驗現(xiàn)象：1、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。.思考：假設(shè)用綠光在同樣的裝置中做雙縫干預(yù)實驗，會得到什么圖樣呢？.不同單色光的雙縫圖樣干預(yù)比較紅光藍光.從兩張照片中可以看出：紅光的條紋間距〔寬度〕比綠光大，那么，不同單色光的干預(yù)條紋的間距〔寬度〕與哪些因素有關(guān)?

.S1S2S***P(中央亮條紋〕P1〔相鄰亮條紋〕L已知L,d，，P,Q兩為相鄰的亮條紋.(應(yīng)用)你能否根據(jù)所學(xué)的知識，設(shè)計一測量某種可見光波長的方案？測量(1)雙縫的間距d(2)光屏到擋板的距離L(3)相鄰兩條條紋的間距?x.實例：〔應(yīng)用〕(1)雙縫的間距d=0.18mm(2)光屏到擋板的距離L=90cm(3)相鄰兩條條紋的間距?x=3.50mm求：此單色光的波長為多大?.觀察不同單色光的雙縫干預(yù)條紋的情況，可以得到的信息？.紅光波長最大，紫光波長最小光的波長的測定：.在雙縫干預(yù)實驗中，以下說法中正確的選項是()A、入射光波長越長，干預(yù)條紋間距越大B、入射光波長越長，干預(yù)條紋間距越小C、把入射光由綠光變成紫光，干預(yù)條紋間距變小D、把入射光由綠光變成紅光，干預(yù)條紋間距變小AC

.中間亮紋第二條亮紋第一條亮紋第一條亮紋第二條亮紋第一條暗紋第一條暗紋第二條暗紋第三條暗紋第二條暗紋第三條暗紋三、條紋間距.條紋間距的含義：相鄰的亮紋或暗紋之間的距離總是相等的，相鄰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。三、條紋間距及離中心條紋距離條紋中心的位置：明紋暗紋S1S2**L.四、七種單色光的綜合性質(zhì)比照由大到小由大到小由小到大光的折射由小到大.紅光到紫光七種單色光在同一種裝置中的雙縫干預(yù)條紋間距是拓展2、假設(shè)用白光在同樣的裝置中做雙縫干預(yù)實驗2.分析說明用白光做楊氏雙縫實驗時，中央亮紋的邊緣是什么顏色？3.分析說明用白光做楊氏雙縫實驗時，離中央最近的一條亮紋是什么顏色？紅紫拓展1、它們在雙縫正對的像屏的中央P處附近均為亮條紋還是暗條紋？1.其干預(yù)圖樣是什么條紋？從大到小的.白光藍光紅光.雙縫干預(yù)〔結(jié)論〕單色光，白光在同樣的裝置中做雙縫干預(yù)實驗，實驗現(xiàn)象〔1〕不同單色光：屏中央出現(xiàn)亮紋，兩側(cè)出現(xiàn)間距相等的亮暗相間的條紋?！?〕白光：屏中央出現(xiàn)白色亮紋，兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋，紫光最靠近中央，邊緣為紅光。.相干光源〔發(fā)生干預(yù)的條件〕(1)頻率相同(2)相位差恒定(3)振動方向相同.兩個獨立的點光源S1和S2都發(fā)出同頻率的紅色光，照亮一個原是白色的小屏，那么小屏上呈現(xiàn)的情況是()A、明暗相間的干預(yù)條紋B、屏上一片紅光C、屏仍是呈白色的D、屏是呈黑色的B.1.在雙縫干預(yù)實驗中，雙縫到光屏上P點的距離之差△s=0.6μm；假設(shè)分別用頻率為f1=5.0×1014Hz和頻率為f2=7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫隙，那么P點出現(xiàn)條紋的情況是以下哪種()A.用頻率f1的單色光照射時，P點出現(xiàn)明條紋B.用頻率f2的單色光照射時，P點出現(xiàn)明條紋C.用頻率f1的單色光照射時，P點出現(xiàn)暗條紋D.用頻率f2的單色光照射時，P點出現(xiàn)暗條紋AD由C=λf得：λ1=C/f1=0.6μm,△s=0.6μm=λ1明條紋由C=λf得：λ2=C/f2=0.4μm,△s=0.6μm=1.5λ2暗條紋.C2.如圖，用單色光做雙縫干預(yù)實驗，P處為第二亮條紋，改用頻率較高的單色光重做實驗,其他條件不變時，那么第二亮條紋的位置()A、仍在P處B、在P點的上方C、在P點的下方D、將不存在亮條紋02112P頻率增大，波長減小。條紋距中心條紋間距減小。C=λf.在做雙縫干預(yù)實驗時，假設(shè)用紅、綠兩塊玻璃分別擋在一條狹縫前面，下面說法中正確的選項是()A．屏上形成明暗相間的干預(yù)條紋.B．屏上形成紅、綠相間的干預(yù)條紋C．屏上不能形成干預(yù)條紋D．以上說法都不正確C.4.由兩個不同光源所發(fā)出的兩束白光射在同一點上，不會產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象，這是因為()A．兩個光源發(fā)出光的頻率不同B．兩個光源發(fā)出光的強度不同C．兩個光源發(fā)出光的光速不同D．這兩個光源是彼此獨立的，不是相干光源D.5．一束單色平行光，通過雙縫在屏上得到干預(yù)條紋，那么()A．相鄰明條紋或暗條紋的間距不相等B．用紅光做實驗比用紫光做實驗得到的明條紋或暗條紋的間距大C．屏上某暗條紋中一點到兩縫的距離的差等于半波長的奇數(shù)倍D．如改用白光做實驗，得不到干預(yù)條紋

BC.6．如圖是雙縫干預(yù)的實驗裝置，其光屏上P處發(fā)現(xiàn)明條紋，那么雙縫到光屏上P點的距離之差為()A．光波的半波長的奇數(shù)倍B．光波的波長的奇數(shù)倍C．光波的半波長的偶數(shù)倍D．光波的波長的偶數(shù)倍C.S1S2S***P(中央亮條紋〕P1〔相鄰亮條紋〕L已知L,d，，P,Q兩為相鄰的亮條紋d=0.18mmL=90cm?x=3.50mm.四、七種單色光的綜合性質(zhì)比照由大到小由大到小由小到大光的折射由小到大.紅光到紫光七種單色光在同一種裝置中的雙縫干預(yù)條紋間距是拓展2、假設(shè)用白光在同樣的裝置中做雙縫干預(yù)實驗2.分析說明用白光做楊氏雙縫實驗時，中央亮紋的邊緣是什么顏色？3.分析說明用白光做楊氏雙縫實驗時，離中央最近的一條亮紋是什么顏色？紅紫拓展1、它們在雙縫正對的像屏的中央P處附近均為亮條紋還是暗條紋？1.其干預(yù)圖樣是什么條紋？從大到小的.白光藍光紅光.雙縫干預(yù)〔結(jié)論〕單色光，白光在同樣的裝置中做雙縫干預(yù)實驗，實驗現(xiàn)象〔1〕不同單色光：屏中央出現(xiàn)亮紋，兩側(cè)出現(xiàn)間距相等的亮暗相間的條紋?！?〕白光：屏中央出現(xiàn)白色亮紋，兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋，紫光最靠近中央，邊緣為紅光。.二、薄膜干預(yù).肥皂泡看起來常常是彩色的，雨后公路積水上面漂浮的油膜，看起來也是彩色的。這些現(xiàn)象是這樣形成的？.白光的薄膜干預(yù)條紋——彩色條紋水面上的油膜呈彩色.薄膜干預(yù)1〕現(xiàn)象：水平明暗相間條紋２相干光的來源：肥皂薄膜前外表反射光波與后外表反射光波相互疊加產(chǎn)生干預(yù).豎直放置的肥皂膜上呈現(xiàn)彩色條紋..光從薄膜前外表和后外表分別反射出來，形成兩列振動情況完全相同的光波.薄膜干預(yù)在其火焰上灑一些食鹽，使眼睛恰能在火焰的同側(cè)看到由薄膜反射而生成的黃色火焰的虛像。當(dāng)肥皂薄膜下垂到一定程度，就在虛像上出現(xiàn)了明暗相間的干預(yù)條紋。隨著時間的推移，條紋間距越來大。.在薄膜的厚度為d處，前后外表反射光的光程差為２d，那么⑵當(dāng)時，出現(xiàn)暗條紋⑴當(dāng)時，出現(xiàn)亮條紋⑶如果薄膜厚度均勻變化用單色光照射

條紋間距相等

用白光照射在同一厚度某一波長的光反射后增強，另一波長的光反射后減弱，所以出現(xiàn)彩色條紋.用單色光照射肥皂薄膜時，發(fā)生光的干預(yù)現(xiàn)象，這時〔〕A、看到的干預(yù)圖樣是明暗相間的條紋B、從光源所在同一側(cè)才能看到干預(yù)圖樣C、從光源的另一側(cè)才能看到干預(yù)圖樣D、從光源發(fā)出的光與肥皂膜外表反射的光發(fā)生干預(yù)，形成干預(yù)圖樣AB.薄膜干預(yù)的應(yīng)用a.干預(yù)法檢查平面原理：在被檢平面與透明樣板間墊一個薄片，使其間形成一個楔形的空氣薄層．當(dāng)用單色光從上面照射時，入射光從空氣層的上、下外表反射出兩列光波，于是從反射光中看到干預(yù)條紋．.劈形空氣薄層標(biāo)準(zhǔn)樣板被檢測平面光在空氣層的上下外表發(fā)生反射,這兩束反射光發(fā)生干預(yù).如果被檢測外表的平整的,將看到與底線平行的干預(yù)條紋.檢查工件的平整度.左凹右凸.b.增透膜原理：當(dāng)薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的１∕４時，在薄膜的兩個面上的反射光，光程差恰好等于半波長，因而相互抵消，到達減小反射光，增大透射光的作用思考:增透膜能否將所有反射光都抵消思考:怎樣來確定增透膜的厚度？

.因為人的視覺最敏感的色光為綠光，所以增透膜的厚度為綠光在增透膜中波長的1/4。以增大綠光的透射強度。因為紅光與紫光反射強度大，所以照相機的鏡頭常呈淡紫色或藍色照相機和望遠鏡.另一種實現(xiàn)光的干預(yù)裝置

牛頓環(huán)拓展：干預(yù)裝置.有種燈具俗稱"冷光燈"，用它照射物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃外表上鍍一層薄膜〔例如氧化鎂〕，這種膜能消除不鍍膜時玻璃外表反射回來的紅外線熱效應(yīng)。以λ表示此紅外線的波長，那么所鍍膜的厚度最小應(yīng)為：

A、λ/8;

B、λ/4;

C、λ/2