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光的干涉
肥皂膜上的彩色条纹
1.产生稳定干涉必要条件：
两列波的频率相同
机械波的干涉
2.干涉现象：
有的地方振动加强，有的地方振动减弱；且振动加强的地方与振动减弱的地方相间隔出现。
一切波都能发生干涉和衍射现象。
干涉和衍射是波特有的现象。
光？
机械波的干涉
一、光的双缝干涉
一、光的双缝干涉
激光束
双缝
屏
S1
S2
结论：光是一种波
思考：为什么有的地方亮一些有些地方暗一些？
振动加强的地方出现亮条纹，
振动减弱的地方出现暗条纹。
一、光的双缝干涉
P
ΔS
S1
S2
波程差：
ΔS= PS2－PS1
P0 中央亮纹：ΔS=0
P1 第一亮纹：ΔS=λ
λ
P1 第一亮纹：ΔS=λ
2λ
P2 第二亮纹: ΔS=2λ
P2 第二亮纹: ΔS=2λ
一、光的双缝干涉
P
ΔS
S1
S2
波程差：
ΔS= PS2－PS1
P0 中央亮纹：ΔS=0
P1 第一亮纹：ΔS=λ
λ
P1 第一亮纹：ΔS=λ
2λ
P2 第二亮纹: ΔS=2λ
P2 第二亮纹: ΔS=2λ
则????点的振动加强（明条纹）
?
若????????????=????????????????=??????????????(????=????，????，????，…)
?
←第一暗纹：ΔS=λ/2
←第一暗纹：ΔS=λ/2
←第二暗纹：ΔS=3λ/2
←第二暗纹：ΔS=3λ/2
←第三暗纹：ΔS=5λ/2
←第三暗纹：ΔS=5λ/2
一、光的双缝干涉
S1
S2
若????????????=????????????????=??????????????(????=????，????，????，…)
?
则????点的振动加强（明条纹）
?
则????点的振动减弱（暗条纹）
?
若????????????=（????????+????）??????????????(????=????，????，????，…)
?
波程差：
ΔS= PS2－PS1
二、干涉条纹和光的波长之间的关系
由于?????????，运用几何知识，得出
?
?????=????2?????1=????????????????????
?
????=????tan????
?
而形成亮纹的条件：
得：?????=????????????
?
?????=±???????????????=0，1，2…
?
则相邻两个亮条纹间距为：????????=????????????
?
????
?
????
?
????
?
????1
?
????2
?
????2
?
????1
?
????1
?
????0
?
????
?
????
?
激光束
挡板
屏
????
?
≈????????????????????
?
????=±?????????????????????????=0，1，2…
?
则亮纹到中心的距离：
一、光的双缝干涉
红光
蓝光
图样特点
单色光的双缝干涉图样
①明暗相间的条纹；
②条纹间距相等；
③同样条件下，红光条纹间距大
白光的双缝干涉图样
①明暗相间的彩色条纹；
②中央为白色亮条纹；
③在每条彩色亮纹中
红光总是在外侧，紫光在内侧。
1、双缝干涉实验装置如图所示,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都是亮条纹
B.P是亮条纹,P1是暗条纹
C.P是暗条纹,P1是亮条纹
D.P和P1都是暗条纹
B
2、两盏普通白炽灯发出的光相遇时,我们观察不到干涉条纹,这是因为(　 　)
A.两盏灯亮度不同 B.灯光的波长太短
C.两灯光的振动情况不同 D.电灯发出的光不稳定
解析:一般情况下,两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的, 由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的。
C
3、(多选)a光经过某干涉仪形成的光的干涉图样如图甲所示, 若只将a光换成b光照射同一干涉仪,形成的光的干涉图样如图乙所示。则下述正确的是( 　 　)
A.a光的频率较大 B.b光的频率较大
C.a光的波长较大 D.b光的波长较大
解析:由干涉图样可知a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距, 所以有λa>λb, 选项C正确,D错误; 根据f= 得faBC
三、薄膜干涉
用肥皂膜做薄膜干涉实验
如图所示，竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用使下面厚、上面薄，因此在薄膜上不同的地方，从膜的前、后表面反射的两列光波叠加，若两列波叠加后互相加强，则出现亮纹；在另一些地方，叠加后互相减弱，则出现暗纹。故在单色光照射下，就出现了明暗相间的干涉条纹；若在白光照射下，则出现彩色干涉条纹。
三、薄膜干涉
a
b
B
A
S
空气
薄膜
薄膜前后两个面的反射光发生了干涉
此处发生干涉现象
1.等倾法检查平面平整度：
如图所示，被检查平面B与标准样板A之间形成了一个楔形的空气薄膜，用单色光照射，入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波，形成干涉条纹。被检查平面若是平的，空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上，干涉条纹平行；若被检查表面某些地方不平，那里空气膜产生的干涉条纹将发生弯曲。
三、薄膜干涉的应用
三、薄膜干涉的应用
增透膜的厚度
　　
2.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，大大减小反射光的能量，增强了透射光的能量。
平滑度检测
镀了增透膜的镜片
三、薄膜干涉
1.产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。
2.（1）半波长的偶数倍时出现亮条纹；
（2）半波长的奇数倍时出现暗条纹。
S1
S2
P1
P
4.单色光干涉条纹的特点是等间距的，明暗相间的。
3.同样条件的双缝实验，用不同的色光得到的相邻亮（暗）条纹间的宽度不等。
????????=????????????
?
3.振动加强点的位置：
4.振动减弱点的位置：
（????=????，????，????，????，…）
?
?????????????????????????=????????
?
?????????????????????????=(????????+????)?????????
?
（????=????，????，????，????，…）
?
一切波都能发生干涉和衍射现象。
干涉和衍射是波特有的现象。
光？
机械波的干涉
2.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差△s=0.6μm；若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和频率为f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝隙，则P点出现条纹的情况是以下哪种（ ）
A.用频率f1的单色光照射时，P点出现明条纹
B.用频率f2的单色光照射时，P点出现明条纹
C.用频率f1的单色光照射时，P点出现暗条纹
D.用频率f2的单色光照射时，P点出现暗条纹
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