教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第4章 光及其应用 4.光的干涉.pptVIP

;;基础落实·必备知识全过关;;一、双缝干涉

1.双缝干涉实验

(1)实验:如图所示,让一束平行的红色激光投射到一个有两条狭缝的挡板上,两狭缝相距很近,两狭缝就成了两个波源,它们的振动情况总是相同的,两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加。

(2)现象:屏幕上得到了的条纹。?

(3)结论:证明光是一种波。因为干涉是波特有的现象;2.出现亮、暗条纹的条件;二、薄膜干涉

1.定义

由薄膜两个表面回来的光波相遇而产生的干涉现象。?

2.应用

(1)检查平面的。?

(2)光学镜头上的。?;情境链接

在公路积水表面的油膜上可以看到彩色的条纹,这些彩色条纹是如何形成的?;教材拓展

阅读教材P111“发展空间”——“增透膜与反射膜”,完成下列问题。

如图所示,增透膜的前后表面反射的两列光波形成相干波,相互叠加,当路程差为半波长的奇数倍时,两个表面反射的光互为反向,相互抵消,从而使反射的两列光波产生相消干涉,反射光的能量几乎等于零。如果用白光照到膜上,能全部相互抵消吗?;易错辨析

(1)直接用强光照射双缝,发生干涉。()

(2)两只手电筒射出的光束在空间相遇,能观察到光的干涉现象。()

(3)用单色光作光源,干涉条纹是明暗相间的条纹。();;;知识归纳

1.相干光

能发生干涉的两列波称为相干波,能发生干涉

的两束光称为相干光,相干光可用同一束光分

成两列来获得。

2.杨氏双缝干涉实验

(1)双缝干涉的装置示意图如图所示,有光源、单缝、双缝和光屏。

(2)单缝屏的作用:获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况。如果用激光直接照射双缝,可省去单缝屏。托马斯·杨的时代没有激光,因此他用强光照射一条狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光。

(3)双缝屏的作用:平行光照射到单缝S上,又照射到双缝S1、S2上,这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光。;特别提示(1)双缝干涉的条件是必须有相干光,且双缝间的间距必须很小。

(2)光源不同部位发出的光不一定具有相同的频率和恒定的相位差,杨氏双缝干涉实验采用将一束光“一分为二”的方法获得相干光。

(3)??单色光的干涉条纹中,两相邻亮条纹或暗条纹间的距离是相等的,不同色光的条纹间距不相等。;应用体验

【例1】在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),已知红光与绿光的频率、波长均不相等,这时

()

A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失

B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在

C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在

D.至少有一种颜色的双缝干涉条纹;解析两列光波发生干涉的条件之一是频率相同,利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光,在光屏上形成干涉条纹,但分别用红色滤光片和绿色滤光片挡住两条缝后,红光和绿光频率不同,不能发生干涉,因此屏上不会出现干涉条纹,故选项C正确。;对点演练1

某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象,其中A为单缝屏,B为双缝屏,C为光屏。当让一束阳光照射A屏时,C屏上并没有出现干涉条纹,移走B后,C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因可能是()

A.单缝S太窄

B.单缝S太宽

C.S到S1和S2距离不相等

D.阳光不能作为光源;;知识归纳

1.亮条纹产生的条件

屏上某点P到两狭缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍,即|PS1-PS2|=kλ=2k·(k=0,1,2,…)

k=0时,PS1=PS2,此时P点位于屏上的O处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹。k为亮条纹的级次。;2.暗条纹产生的条件

屏上某点P到两狭缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍,

即|PS1-PS2|=(2k-1)·(k=1,2,3,…)

k为暗条纹的级次,从第1级暗条纹开始向两侧展开。

3.相邻亮条纹(暗条纹)间的距离Δx与波长λ的关系;特别提示分析双缝干涉中亮暗条纹问题的步骤

(1)由题设情况依据λ真=nλ介,求得光在真空(或空气)中的波长。

(2)由屏上出现亮暗条纹的条件判断光屏上出现的是亮条纹还是暗条纹。

(3)根据亮条纹的判断式Δr=±kλ(k=0,1,2,…)或暗条纹的判断式Δr=±(2k-1)

(k=1,2,3,…),判断出k的取值,从而判断条纹亮暗情况。;应用体验

【例2】如图所示,在双缝干涉实验中,S1、S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P到S1、S2的距离之差为2.1μm,现分别用A、B两束单色光在空气中做双缝干涉实验。

(1)若A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4