高三物理光干涉.ppt

本 节 目 标 知识目标： 1、能说出光的干涉现象，认识干涉条纹. 2、会判断双缝干涉中明暗条纹出现的位置， 理解其产生的原因． 3、知道条纹间距与波长的关系. 4、了解相干光源，知道一些获得相干光源的方法. 能力目标： 养成自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力． 机械波的干涉回顾 机械波的干涉 两列波的频率相同 光 是 波 吗？ 干涉现象： 干涉必要条件： 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 干涉现象是波所特有的现象 同步调的振源干涉什么地方加强，什么地方减弱？ 观察现象 (一)托马斯·杨和他的实验 (二)我们的尝试 (三)双缝干涉实验的过程 英国医生和物理学家。对物理学的贡献，除了提出“能”的概念（1807年）和杨氏弹性系数之外，最大的成就就是1801提出光的干涉理论。 （一)托马斯·杨和他的实验 1801年，托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉．(想会出现什么样的图景？） 杨氏双缝干涉实验 我们的尝试 （二）我们的尝试 过 程 （三）光的干涉过程 激光束 双缝 屏 分析条纹 得到干涉条纹 结论:光是一种波 S1 S2 （一）分析条纹特征（二）判断明暗条纹出现的位置（三）波长对条纹间距的影响 分析条纹 （一）分析条纹特征 △X △X 条纹间距 等间距的,明暗相间的条纹 判断明暗条纹出现的位置 测量 S1 S2 P P0 △s PS2－PS1= △s 光程差 同步调同 频率的光源 S1、S2 问：△s取何值出现明条纹， △s取何值出现暗条纹。 （二）判断明暗条纹出现的位置 结 论 说明： 结 论 0 2 1 1 2 △s P 思考波长对条纹间距有影响吗? P从中央向上逐渐移动， △s如何变化？ 1.当光程差 △s＝±2n （n＝… …)即半波长的 偶数倍时该处出现明条纹. 中央处为明条纹 2.当光程差 △s ＝± (2n+1) （n＝… …) 即半个波长的奇数倍时,该处出现暗条纹. △X随波长λ的增大而增大 如何获得相干光源? （三）波长对条纹间距的影响 △X △X 条纹间距 获得相干光源 相干光源:发出的光能够产生干涉现象的两个光源 相干光源 (1)频率相同 课堂练习 各自独立的光源发出的光不能产生干涉 途径 激 光 普通光 S1 S2 S1 S2 S 条件: (2)相位差恒定 课 堂 练 习 例题: 1．用两个红灯照射白墙，在墙上会看到（ ） A 明暗相间的条纹 B 彩色条纹 C 一片红光 D 晃动的条纹 C 对相干光源的考察 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 AD 解 析 例题: 此题考察公式的应用 【解析】根据波的叠加的规律，P点出现条纹的情况决定于光程差△s与波长的关系.由c=?f，可知两种单色光的波长：?1=c/f1=0.6?m；?=c/f2=0.4?m，与△s相比较得： △s =?1=3?2/2，则用f1光照射时，P点出现亮条纹，用f2光照射时，P点出现暗条纹。 综上所述答案为：AD. 练习: 1.前面用单色光做双缝实验,得到明暗相间的单色条纹,若让白光先通过单缝,在通过双缝,将得到什么样的条纹? (已知白光是由频率不同的多种色光组成的) 彩色条纹,中央为白色条纹 C 2. 如图所示，用单色光做双缝干涉实验，P处为第二亮条纹，改用频率较高的单色光重做实验,其他条件不变时，则第二亮条纹的位置 ( ) A 仍在P处 B 在P点的上方 C 在P点的下方 D 将不存在亮条纹 练习: 课堂小结 0 2 1 1 2 P 1、观察光的干涉现象，认识干涉条纹 等间距的,明暗相间的条纹 课 堂 小 结 作 业 2、判断双缝干涉中明暗条纹出现的位置 光程差为半波长的偶数倍的地方出现明条纹 光程差为半波长的奇数倍的地方出现暗条纹 4、获得相干光源的方法: 两个途径 3、干涉条纹间距与波长的关系 △X随波长λ的增大而增大 作业: