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第 十一章 光学 11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜 物理学 第五版 11-2 杨氏双缝干涉 托马斯? 杨 一 杨氏双缝干涉实验 1、装置特点： 2、①用单色光 单缝 双缝 S1 S S2 屏 屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样 2）双缝很近 0.1mm 1）双缝S1、S2到单缝S的距离相等 双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源，叫相干光源(频率相同) ③双缝的作用： ②单缝的作用： 获得点光源 3.干涉图样的特点: S1 S2 双缝 屏幕 P1 第一亮纹 P 中央亮纹 P2 第二亮纹 P3 / 第三亮纹 P3 第三亮纹 P2 / 第二亮纹 P1 / 第一亮纹 a.屏上看到明暗相间的条纹 b.明(暗)条纹的宽度相同 c.屏上到S1、S2距离相等的点出现的是明条纹,叫做中央亮纹 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？ p · r1 ? r2 x x0 x I ?x x d′ d o 相干光的获得：分波阵面法 d λ， d? d (d? 10-4m, d? ? m) 实 验 装 置 p 波程差 实 验 装 置 p 加强 减弱 S1 S2 P P ?r=0 中央亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 P1 第一亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 S1 S2 P1 λ λ ?r =λ P2 第二亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 2λ ?r=2? P3 第三亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 3λ 双缝 S1 S2 屏幕 P1 第一亮纹 ?r =λ P 中央亮纹 ?r =0 P2 第二亮纹 ?r =2λ P3 / 第三亮纹 ?r =3λ P3 第三亮纹 ?r=3λ P3 / 第二亮纹 ?r =2λ P3 / 第一亮纹 ?r =λ Q1 第一暗纹 双缝 S1 S2 屏幕 S1 S2 P1 λ/2 λ/2 P 中央亮纹 Q2 第二暗纹 双缝 S1 S2 屏幕 3λ/2 Q1 第一暗纹 P 中央亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 P1 第一亮纹 ?r =λ P 中央亮纹 ?r =0 P2 第二亮纹 ?r =2λ P3 / 第三亮纹 ?r =3λ P3 第三亮纹 ?r =3λ P3 / 第二亮纹 ?r =2λ P3 / 第一亮纹 ?r =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 ?r =5λ/2 ?r =λ/2 ?r =3λ/2 ?r =5λ/2 ?r =3λ/2 ?r =λ/2 4、产生明暗条纹的条件 明纹 暗纹 L , 2 , 1 , 0 = k 暗纹 明纹 p 5、明、暗条纹的位置 双缝 S1 S2 屏幕 △x △x 相邻亮纹和亮纹之间或暗纹和暗纹之间的距离叫做条纹间距。 我们所说的亮纹是指最亮的地方，暗纹是最暗的地方，从最亮到最暗有一个过渡，条纹间距实际上是最亮和最亮或最暗和最暗之间的距离。 6、 条纹间距 (1) 一定时，若 变化, 则 将怎样变化？ 讨论 (2) 一定时,条纹间距 与 的关系如何？ 白光的干涉图样 ①明暗相间的彩色条纹； ②中央为白色亮条纹； ③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的； ④在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。 为什么会这样? 　例1 在杨氏双缝干涉实验中，用波长?=589.3 nm的纳灯作光源，屏幕距双缝的距离d’=800 nm，问： 　(1)当双缝间距１mm时，两相邻明条纹中心间距是多少？ (2)假设双缝间距10 mm，两相邻明条纹中心间距又是多少？ 解 (1) d=1 mm时 (2) d=10 mm时 已知 ?=589.3 nm d’=800 nm 求 (1) d=1 mm时 (2) d=10 mm时 　例2 以单色光照射到相距为0.2 mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1 m. 　(1)从第一级明纹到同侧的第四级明纹间的距离为7.5 mm，求单色光的波长； (2)若入射光的波长为600 nm,中央明纹中心距离最邻近的暗纹中心的距离是多少？ 第 十一章 光学 11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜 物理学 第五版