4.3光的干涉 课件 (共22张PPT) 高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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4.3光的干涉 课件 (共22张PPT) 高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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(共22张PPT)
光到底是什么?……………
17世纪明确形成了两大对立学说
牛顿
惠更斯
微粒说
波动说
19世纪初证明了波动说的正确性
由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风
依据:光的直线传播、光的反射;不足之处:无法解释光的独立传播现象
依据:光的独立传播;不足之处:无法解释影子的形成
干涉现象是 独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象.
干涉的条件:
干涉现象是 波 独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象.
干涉的条件:频率相同、相位差恒定、振动方向相同
1801年托马斯·杨
天才的设想
巧妙解决了相干光问题
托马斯·杨
杨氏双缝实验被评为十大物理实验之一。
条件:
频率相同,相位差恒定、振动方向相同
一. 杨氏双缝干涉实验
让一束平行单色光投射到一个有两个相互靠近的狭缝S1和S2的挡板上,在挡板的后面透过狭缝发出的两束光发生干涉
相干波源
§4-3 光的干涉
白光
(1)中央为白色亮纹
(2)两侧为对称分布的彩色条纹,红在外,紫在内
白光的干涉条纹
为什么有的地方亮有些地方暗?
叠加(振动)加强的地方出现亮条纹,振动减弱的地方出现暗条纹。
实验现象
(1)中央为亮纹
(2)两侧为对称分布明暗相间,等间距的条纹
红光的干涉条纹
单色光:
实验结论:
光能发生干涉,光是一种波
S1
S2
P
S1
P
PS1
S1
S2
P
S2
P
PS2
光程差Δr =0,该点振动加强,形成亮纹
二. 决定条纹明暗的条件
1.中央亮纹
S1、S2处的光到P点步调一致
S1
S2
P1
P
Δr
S1
S2
P1
P1
P1S1
P1S2
Δr
S1
S2
P1
Δr=λ
光程差Δr =nλ( n=0、±1, ± 2, ± 3…)
2.出现亮纹的条件
光程差为波长的整数倍或半波长的偶数倍。
S1、S2处的光到P1点步调一致,振动加强,形成亮纹
S1
S2
P2
P
Δr
S1
S2
P2
P2
P2S1
P2S2
Δr
S1
S2
P2
Δr =λ/2
光程差Δ r =(2n+1)λ/2(n=0、±1、 ± 2、 ± 3…)
3.出现暗纹的条件
光程差为半波长的奇数倍。
S1、S2在P2处步调相反,该点振动减弱,形成暗纹
三. 不同色光的波长和频率
不同的色光在真空中的传播速度相同(c=3×108m/s),所以波长不同的色光,它们的频率也不同:波长越长,频率越小;波长越短,频率越大
Δx
四. 条纹间距Δx
Δx
Δx
Δx
相邻亮条纹(或暗条纹)中心线间的距离
1. 怎样测量条纹间距
测量n个间距,减小误差
n=6
P1
P1
加强
减弱
暗纹
亮纹
条纹间距:
x=0处,n=0,中央明纹
Δx
亮纹位置:
Δx
Δx
暗纹位置:
五. 薄膜干涉
实验:
(1)条纹的走向为水平的
(2)上下条纹宽度 不同 ,由于 重力 作用,形成 上薄下厚的 薄膜。
(3)一束光经薄膜的 前后 表面反射后,形成的两束反射光叠加而产生的 干涉 现象。
常见的薄膜干涉:
肥皂液膜的干涉条纹
水面油膜的干涉条纹
空气膜
测量精度可达10-6cm
2.检查表面的平整程度
如果被检表面是平的,产生的干涉条纹就是 平行 的 直线 。
3. 增透膜
在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜(一般用氟化镁)。当薄膜的厚度适当时,在薄膜的两个表面上反射的路程差恰好等于 半波长的奇数倍 ,因而互相抵,这就大大减小光的反射损失,增强了透射光的强度,这种薄膜叫增透膜。
增透膜的作用:增强了透射光的强度
增透膜的最小厚度d:
增透膜的厚度不同,使得镜头看起来的颜色也不同
光在薄膜介质中波长的1/4

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