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(共32张PPT)
光的干涉
光的干涉
思考：肥皂膜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。这些彩色条纹或图样是怎样形成的？
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
光的干涉，衍射说明光具有波动性
光电效应说明光具有粒子性
光具有波动性，又具有粒子性（波粒二象性）
760
400
620
600
580
490
450
430
蓝
红
橙
黄
绿
青
紫
1
4
7.50
3.95
5.00
4.76
5.26
6.00
6.67
6.98
1、两列机械波（如声波、水波）发生干涉的条件是什么？
两波源频率相同,相位差恒定,振动方向相同
2、两列波(振动情况步调相同）干涉时，振动最强的点和振动最弱的点分别在哪？
——加强
——减弱
n=0.1.2.3…
一、光的干涉
相干光源：
把点光源发出的一束光分成两束，能保证它们具有相同的频率和恒定的相差。
杨氏双缝干涉实验
思考：光要发生干涉现象需要满足什么条件？
相干光源
光束
单缝
双缝
红滤色片
(激光)
屏幕
s0
s1
s2
托马斯·杨
让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近。狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的,这两个波源就是相干光源。
杨氏双缝实验
被评为十大最美丽实验之一
有什么现象
？
杨氏双缝干涉实验
S1
S2
屏幕
P1 第一亮纹 δ=λ
P 中央亮纹 δ=0
P2 第二亮纹 δ=2λ
P3 / 第三亮纹 δ=3λ
P3 第三亮纹 δ=3λ
P2 / 第二亮纹 δ=2λ
P1 / 第一亮纹 δ=λ
……
……
中间的暗条纹是如何形成？
光的干涉
双缝
S1
S2
屏幕
P1 第一亮纹 δ=λ
P 中央亮纹 δ=0
P2 第二亮纹 δ=2λ
P3 / 第三亮纹 δ=3λ
P3 第三亮纹 δ=3λ
P3 / 第二亮纹 δ=2λ
P3 / 第一亮纹 δ=λ
Q2 第二暗纹
Q 1 第一暗纹
Q3 第三暗纹
Q3 / 第三暗纹
Q2 / 第二暗纹
Q1 / 第一暗纹
δ=5λ/2
δ=λ/2
δ=3λ/2
δ=5λ/2
δ=3λ/2
δ=λ/2
……
……
光的干涉
△x
条纹间距与什么有关？
波程差：
ΔS= PS2－PS1
二、单色光的双缝干涉的实验现象：
等间距的明暗相间条纹(中间是亮纹)。
思考：条纹间距（宽度）与什么有关？
干涉条纹和光的波长之间的关系
干涉条纹和光的波长之间的关系
2.对Δx= 的理解
①d ：双缝间距， ：双缝到屏的距离，：单色光的波长 ②同一装置、d为定值，七色光从红到紫逐渐减小，
由上式知Δx逐渐减小
③Δx指两相邻明纹或暗纹中心间距，不是条纹宽度
Δx
单色光改为白光呢？
杨氏双缝干涉实验
3.白光的干涉图样特点
①中央白色亮条纹，两边彩色条纹
②效果就是七种单色光各自的干涉条纹叠加在一起。
③0级亮纹最边缘为红光，其他各级彩色亮纹紫最内红最外。
注：白光为复色光，发生干涉时，是同色(同f)光进行干涉，然后叠加。
生活中我们经常见到光的干涉现象
肥皂泡呈彩色
水上的油膜呈彩色
昆虫的翅膀呈彩色
某些金属的表面呈彩色
压紧两块小玻璃片可看到彩色环
用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的( )
A.1/3倍 B.1/2倍 C. 2倍 D. 3倍
小试牛刀
D
如图所示的四种明暗相间的条纹分别是黄光、紫光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及红光、蓝光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)。在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )
A. 黄蓝紫红 B. 黄红紫蓝 C. 蓝紫红黄 D. 蓝黄红紫
小试牛刀
A
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. 减小双缝屏到光屏的距离
C. 将绿光换为红光
D. 将绿光换为紫光
小试牛刀
C
如图是杨氏双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2，屏上O点到两缝S1和S2的距离相等。用波长为λ的激光照射双缝，屏上有明暗相间的干涉条纹，把O处的亮条纹记作第0号亮纹，由O向上数分别为1、2、3 号亮纹，第8号亮纹恰好在P处，则S2P S1P为( )
A. 4λ
B. 5λ
C. 8λ
D. 10λ
小试牛刀
C
二、薄膜干涉
薄膜干涉
4.像上出现明暗相间的黄色条纹
1、点燃酒精灯，并在酒精灯火焰里洒一些食盐。
3、在火焰的同侧观察火焰的反射像。
2、用金属环在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。
由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形。
从薄膜的前后两个表面反射出来两列光波，这两列光波产生干涉。
现象解释
前表面
后表面
光程差为波长的整数倍，形成黄色的亮条纹。
光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。
现象解释
白光照射时是彩色条纹
光的干涉在技术上的应用
2.检查物体表面的平整程度
1.增透膜
1.增透膜
照
相
机
增透膜
薄膜厚度
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。
楔性空气薄层
标准样板
被检测平面
光在空气层的上下表面发生反射,这两束反射光发生干涉.
如果被检测表面的平整的,将看到与底线平行的干涉条纹.
2.检查物体表面的平整程度
例1﹑下列现象中，属于光的干涉的是 （ ）
A．雨过天晴，天空中形成的彩虹
B．阳光下，肥皂泡呈现彩色
C．一截插入水中的筷子，看上去变弯了
D．下雨后，在停过汽车的沥青路面上，油膜常
出现彩色
【课堂练习】
B D
例2、如图所示，是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是否平整的装置，所用单色光做光源，检查中所观察到的干涉条纹是由下列两个表面反射的光线叠加而成的？
A、a的上表面和b的下表面
B、a的上表面和b的上表面
C、a的下表面和b的上表面
D、 a的下表面和b的下表面
C
另一种实现光的干涉装置
牛顿环
拓展：
干涉装置

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