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1、干涉的条件
(1)两波源的频率相同。
(3)振动方向相同。
(2)相位差恒定。
复习回顾：
振动加强点的位置
??????????????????????????=2????????????=????????（????=?????，????，????，????，…）
?
振动减弱点的位置
?????????????????????????=?(????????+????)????????（?????=????，????，????，????，…）
?
若两波源振动步调相反，则上述结论相反．
若两波源振动步调相同，则：
2、加强点和减弱点的判断
1.了解相干光源，知道光的干涉条件
2.通过双缝干涉实验，认识双缝干涉图样的特征
3.知道光的路程差概念，知道产生明暗条纹的条件和相邻两个亮（暗）条纹中心间距与波长的关系
学习目标
4.3 光的干涉
肥皂泡看起来常常是彩色的
雨后公路积水，上面漂浮的油膜也经常显现出彩色条纹或图样
天才的设想
光束
单缝
双缝
红滤色片
(激光)
屏幕
s0
s1
s2
托马斯·杨
杨氏双缝实验被评为十大最美丽实验之一。
巧妙解决了相干光问题
1、单缝作用：
获得线光源，使光源有唯一的频率和振动情况．
2、双缝作用：
获得两个频率相同、振动情况完全相同的光源，叫相干光源(频率相同)
用氦氖激光器演示光的双缝干涉
1801年，英国物理学家托马斯·杨（1773-1829）在实验室里成功的观察到光的干涉．
等间距
3、双缝干涉图样特点：
中央亮条纹
明暗相间
一、光的双缝干涉
4、杨氏双缝干涉实验证明了光是一种波。
双缝
S1
S2
屏幕
P1 第一亮纹 ?s =λ
P 中央亮纹 ?s =0
P2 第二亮纹 ?s =2λ
P3 / 第三亮纹 ?s =3λ
P3 第三亮纹 ?s =3λ
P2/ 第二亮纹 ?s =2λ
P1/ 第一亮纹 ?s =λ
当光程差?s= nλ=(2n)λ/2 （n=0,1,2...） 时出现亮纹
二、对光的双缝干涉现象的解释
双缝
S1
S2
屏幕
Q1 第一暗纹 ?s =λ/2
Q2 第二暗纹 ?s =3λ/2
Q3 / 第三暗纹 ?s =5λ/2
Q3 第三暗纹 ?s =5λ/2
Q2/ 第二暗纹 ?s =3λ/2
Q1/ 第一暗纹 ?s =λ/2
当光程差?s =(2n+1)λ/2（n=0,1,2...） ，出现暗纹。
【例1】(多选)关于光的干涉，下列说法正确的是(　　)
A．只有频率相同的两列光波才能产生干涉
B．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定
C．频率相同、振幅相同的两束光才能产生干涉
D．两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时，从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹
AC
练习、如图所示,用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝,在光屏的P点出现第3条暗条纹,已知光速为c,则P到双缝 的距离之差 应为( )
D
波长为?，两缝间距为d，双缝到屏的距离为l。
θ
三、条纹间距与波长的关系
M
r2-r1=dsinθ
两列波的路程差为波长的整数倍，即：
（k=0,1,2…)出现亮条纹，
亮条纹位置为：
干涉条纹间距?????的推导：课本92页
?
?
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为:
猜想：在其它条件不变的情况下，不同颜色的光，条纹间距不同。
练习（多选）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（　　）
A．增大S1与S2的间距
B．减小双缝到光屏的距离
C．将绿光换为红光
D．将整个装置放在水中
AC
练习、如图所示为双缝干涉实验装置，当使用波长为6×10－7 m的橙光做实验时，光屏P点及上方的P1点形成相邻的亮条纹。若使用波长为4×10－7 m的紫光重复上述实验，在P和P1点形成的亮、暗条纹的情况是(　　)
A．P和P1点处都是亮条纹
B．P点处是亮条纹，P1点处是暗条纹
C．P点处是暗条纹，P1点处是亮条纹
D．P和P1点处都是暗条纹

B
练习、如图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第2条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为（　　）
????.??????????????????????????.????????????????
????.????????????????????????????.????????????????
?
B
练习、用同一双缝干涉实验装置在真空中做红光和紫光的双缝干涉实验，获得甲、乙两种干涉条纹，如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．甲为紫光，乙为红光
B．甲光在水中的传播速率大于乙光在水中的传播速率
C．在同一种介质中，甲光的折射率大，乙光的折射率小
D．在同一种介质中，甲光全反射临界角小，乙光全反射临界角大
B
练习（多选）如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则（　　）
A．屏上干涉条纹的间距将变小
B．屏上O点仍然为中央亮条纹的中心
C．屏上P1位置仍然可能为亮条纹的中心
D．屏上P1位置可能为暗条纹的中心
BD
三、薄膜干涉
(1)由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形。
(2)光在薄膜的前后两个表面发生反射，这两列光的频率相同，相遇时产生干涉。
前表面
后表面
1、薄膜干涉的成因
①
②
(3)薄膜干涉的光程差：
△s=2d（d为薄膜厚度）
????????=????????=n????
?
亮纹：
暗纹：
????????=????????=(????????+????)????????
?
思考：我们应该在哪一侧观察薄膜干涉？是在光源一侧？还是在无光源一侧？
(4)观察方向：是在光源一侧，观察反射光
思考：实验中观察到的条纹方向，是竖直还是水平的？想想为什么？
????????=????????=n????
?
亮纹：
暗纹：
????????=????????=(????????+????)????????
?
(5)同一厚度，光程差相同，对应同一干涉条纹（明或暗）
增透膜
在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波长的1/4时，从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半个波长。它们干涉相消，减小了反射光的能量，增强了透射光的能量，称为增透膜。
照相机的增透膜：
2、薄膜干涉的应用
????????=????????=(????????+????)????????
?
增透膜厚度?????=????????
?
增反膜
？
劈尖空气薄层
劈尖干涉法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
如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的，如图甲；如果观察到的干涉条纹如图乙丙，则表示被检测表面微有凸起或凹下，这些凸起或凹下的地方的干涉条纹就弯曲。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。
甲
乙
丙
被检测平面
薄片
标准样板
单色光
思考：如丙图，条纹弯曲的地方是凸起还是凹下？
凸起
口诀：尖凹口凸
凹下
劈尖干涉的条纹间距
d1
d2
?l
θ
θ
两处光程差为?????1=2d1， ??????2=2d2
??????2－ ??????1=?，所以d2－d1=?/2
?
结论：劈尖的θ角越小，?l 越大，即条纹越稀疏。
亮纹1
亮纹2
牛顿环（1675年）
镀层薄膜
薄膜干涉的应用
增透膜-----利用薄膜前、后表面反射光的光程差符合相消干涉条件来减少反射，从而使透射增强。
增反膜-----利用薄膜前、后表面反射光的光程差满足相长干涉，因此反射光因干涉而加强。
1、增透的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？
2、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。???
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。
练习、(多选)如图所示，用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到如图所示条纹中的P和Q情况，这说明（　）
A．此操作利用了光的干涉原理
B．N的上表面B处向上凸起
C．若出现两条相连的直线干涉条纹，则说明两
条相连的干涉条纹所对应的空气薄膜厚度相等
D．干涉条纹是由M下表面的反射光线和N的上
表面的反射光线干涉形成的
ABD

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