一、光的干涉现象---杨氏干涉实验二、运用光的波动理论进行.ppt

* 一、光的干涉现象---杨氏干涉实验 二、运用光的波动理论进行分析 三、干涉条纹的间距与哪些因素有关 四、波长和频率 一、光的干涉现象---杨氏干涉实验 1、装置特点： （1）双缝很近 0.1mm， （2）双缝S1、S2与单缝S的距离相等， 单缝 双缝 红滤色片 S1 S S2 屏幕 2、①要用单色光 ②单孔的作用：是获得点光源 ③双孔的作用：相当于两个振动情况完全相同的光源，双孔的作用是获得相干光源 下一步 3、实验的改进： ①指出用狭缝代替小孔，可以得到同样清晰， 但明亮得多的干涉条纹。 ②用氦氖激光器发出的激光演示双缝干涉实验。 4、实验演示 5、干涉图样的特点： （1）形成明暗相间的条纹 （2）亮纹间等距、暗纹间等距 （3）两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮 条纹---中央亮纹 提出问题：（1）为什么会出现这样的图象？ （2）怎样用波动理论进行解释？ 复习： （1）两列波在波峰和波峰相遇或波谷与波谷相遇时振幅变大，说明此点为振动加强点 。 （2）两列波在波峰和波谷相遇时振幅变小，说明此点为振动减弱点。 二、运用光的波动理论进行分析 （3）对光发生干涉时 若光互相加强，出现亮条纹 若光互相削弱，出现暗条纹 红滤色片 单缝 双缝 S1 S S2 屏幕 由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达P点，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的也一定是波谷，确信在P点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A＝A1+A2为最大，P点总是振动加强的地方，故应出现亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。 S1 S2 P δ=0 P 中央亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 P1 第一亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 S1 S2 P1 取P点上方的点P1，从S1S2发出的光到P1点的光程差就不同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如δ= S1－S2=λ，出现第一条亮纹。 λ λ δ=λ P2 第二亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 屏上P1点的上方还可以找到δ= S1－S2＝2λ的P2点出现第二条亮纹。 2λ P3 第三亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 3λ 屏上P1点的上方还可以找到δ= S1－S2＝4λ的P2点，δ= S1－S2＝5λ的P3点……等处的第四条、第五条……亮纹；在中央明纹P的下方可找到δ= S1－S2＝λ的P1/点，δ= S1－S2＝2λ的P2/点，δ= S1－S2＝3λ的P3/点等处与中央明纹为对称的第一、第二、第三…，第n条亮纹。 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 Q1 第一暗纹 双缝 S1 S2 屏幕 S1 S2 P1 λ/2 λ/2 P 中央亮纹 取P点上方的点Q1，与两个狭缝S1、S2路程差δ= S1－S2＝λ/2，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，Q1点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅最小，Q1点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。 Q2 第二暗纹 双缝 S1 S2 屏幕 屏上Q1点的上方还可以找到δ= S1－S2＝3λ/2的Q2点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹Q3……，在中央明纹下方也可以找到对称的Q1/、Q2/、Q3/……等暗纹。 3λ/2 Q1 第一暗纹 P 中央亮纹 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 （1）空间的某点距离光源S