高二下学期物理教科版选修3-4光的干涉课件.pptx

光到底是什么？……17世纪明确形成了两大对立学说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19世纪初证明了波动说的正确性牛顿惠更斯波动说微粒说19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”　光是什么？　在物理学的发展史上，光是什么的问题经历过很长一段时间的争论，包括牛顿、惠更斯和爱因斯坦在内的大批科学家均参与其中。正是他们大量的争论，推动了光学的发展。　光学是物理学中最古老的一个基础学科，又是当前科学研究中最活跃的学科之一。随着人类对自然的认识不断深入，光学的发展大致经历了萌芽时期、几何光学时期、波动光学时期、量子光学时期、现代光学时期等5个时期。第5章 光的波动性托马斯·杨1773~1829第 一 节 光的干涉 1801年，英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉现象．知识回顾水波的干涉干涉现象、衍射现象是波独有的特征.猜想：如果两束完全相同的光在空间相遇，我们会看到什么？一、双缝干涉思考1：如何获得两列完全相同的光？“双缝分光”回忆：水波干涉实验中是如何获得两个完全相同的水波？“一分为二”两束频率相同，相位差恒定的光称之为相干光。　双缝干涉实验证明光是一种波双缝屏单缝S1SS2一、双缝干涉①单缝的作用： 获得线光源②双缝的作用：双缝的作用是获得两个频率相同的相干光源1、干涉条件：暗条纹的中心线暗条纹的中心线2、双缝干涉图样单色激光束S1亮条纹的中心线亮条纹的中心线S2图样有何特征？双缝明暗相间屏等间距中央亮条纹S1dOS2l思考2：为什么会出现明暗相间的条纹？二级亮纹一级亮纹中央亮纹路程差 Δs=±kλ（ k=0，1，2，…）出现亮条纹路程差 Δs=±（2k-1)λ/2 (k=1，2，3，…）出现暗条纹P1思考3：两相邻亮（暗）条纹之间的距离可能与哪些因素有关？条纹间距条纹间距Δx，随λ减小而减小；L为双缝到屏距离；d为双缝间距；参考 p85发展空间思考4：如果用白光照射，干涉条纹如何？白光的干涉图样 λ?①明暗相间的彩色条纹；②中央为白色亮条纹；③彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧 二、薄膜干涉前表面后表面由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形1、成因：光在膜的前后两个表面的两列反射光相互叠加形成2、图样：假设薄膜厚度均匀变化，用单色光照射，明暗相间等距条纹；用白光照射，在同一厚度某一波长的光反射后增强，另一波长的光可能减弱，故呈现等间隔彩色条纹.3、出现明、暗条纹的条件：4、薄膜干涉应用（1）干涉法检查平面的平整度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.在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方标准样板被检测平面楔性空气薄层Δx思考：假设薄膜厚度均匀增加，若用单色光垂直照射上表面，条纹间距是多少?明A2明A1θ增大倾角，条纹间距将如何变化？减小倾角，条纹间距将如何变化？增大倾角，条纹间距变小，条纹变密，并向楔形角移动。减小倾角，条纹间距变大，条纹变疏，并背向楔形角移动。（3）增透膜教材P81页例1、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C2、如左图所示是用干涉法检查某块玻璃板的上表面是否平整的装置。所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹俯视图如右图所示，以下判断正确的是：CA.a是被检查平面，b是标准样板B.检查中所观察到的干涉条纹是由a的上表面和b的上表面两个表面的反射光线叠加而成的C.检查中所观察到的干涉条纹是由a的下表面和b的上表面两个表面的反射光线叠加而成的D.由检查中所观察到的干涉条纹俯视图可知，P处是凸的，Q处是凹的两张纸片图1（俯视图）图23、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹 ( )AA.变疏B.变密C.不变D.消失(2)牛顿环牛顿环仪abcd4、把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上(如图)。现用单色光垂直于平面照射,在装置的上方