物理：《光的干涉》

光的干涉光的直線傳播彩虹

干涉現(xiàn)象是波動獨有的特征，如果光真的是一種波，就必然會觀察到光的干涉現(xiàn)象．1801年，英國物理學(xué)家托馬斯·楊（1773~1829）在實驗室里成功的觀察到了光的干涉．單色激光束屏中央亮條紋明暗相間等間距雙縫干涉圖樣圖樣有何特征？S1S2亮條紋的中心線亮條紋的中心線暗條紋的中心線暗條紋的中心線雙縫光屏上何處出現(xiàn)亮條紋？何處出現(xiàn)暗條紋？討論：S1S2P1ΔSP1S2－P1S1=ΔS光程差雙縫干涉圖樣分析亮條紋暗條紋單色激光束（1）出現(xiàn)亮條紋和暗條紋的條件（n=0，1，2，3…）（n=0，1，2，3…）雙縫S1S2屏幕P1第一亮紋δ=λP

中央亮紋δ=0P2第二亮紋δ=2λP3/

第三亮紋δ=3λP3第三亮紋δ=3λP3/

第二亮紋δ=2λP3/

第一亮紋δ=λ雙縫S1S2屏幕P1第一亮紋δ=λP

中央亮紋δ=0P2第二亮紋δ=2λP3/

第三亮紋δ=3λP3第三亮紋δ=3λP3/

第二亮紋δ=2λP3/

第一亮紋δ=λQ2第二暗紋Q1第一暗紋Q3第三暗紋Q3/

第三暗紋Q2/

第二暗紋Q1/

第一暗紋δ=5λ/2δ=λ/2δ=3λ/2δ=5λ/2δ=3λ/2δ=λ/2不同單色光的雙縫圖樣干涉比較紅光藍光探究：相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距Δx與什么有關(guān)？亮條紋的中心線探究1:d減小，其他條件不變,ΔX如何變化？d探究2：L增大，其他條件不變,ΔX如何變化？屏BL2屏AL1探究3：波長增大，其他條件不變,ΔX如何變化？亮亮亮亮LL結(jié)論：雙縫的間距d越小，屏到擋板間的距離L越大，光的波長λ越大則相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距△x越大。理論上可以證明：S1S2P1ΔS單色激光束相干波源如果兩個光源發(fā)出的光能夠產(chǎn)生干涉，這樣的兩個光源叫做相干光源。上一章學(xué)過，兩列波要產(chǎn)生干涉，它們的頻率必須相同，而且相位差要保持不變。只有這樣，一旦它們在空間某點產(chǎn)生的震動相互加強，才會一直是相互加強的關(guān)系，否則不可能出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。室內(nèi)的白熾燈是各種獨立的光源，不符合產(chǎn)生干涉的條件。所以房間里的兩盞燈發(fā)出的光不會發(fā)生干涉。各色光在真空中的波長光的顏色波長nm光的顏色波長nm紅770－620綠580－490橙620－600藍－靛490－450黃600－580紫450－400紅光波長最大，紫光波長最小光的波長的測定：練習(xí):1．用兩個紅燈照射白墻，在墻上會看到（）

A明暗相間的條紋B彩色條紋

C一片紅光D晃動的條紋C2.在雙縫干涉實驗中，雙縫到光屏上P點的距離之差△s

=0.6μm；若分別用頻率為f1=5.0×1014Hz和頻率為f2=7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫隙，則P點出現(xiàn)條紋的情況是以下哪種()A.用頻率f1的單色光照射時，P點出現(xiàn)明條紋B.用頻率f2的單色光照射時，P點出現(xiàn)明條紋C.用頻率f1的單色光照射時，P點出現(xiàn)暗條紋D.用頻率f2的單色光照射時，P點出現(xiàn)暗條紋ADC3.如圖所示，用單色光做雙縫干涉實驗，P處為第二亮條紋，改用頻率較高的單色光重做實驗,其他條件不變時，則第二亮條紋的位置()A仍在P處B在P點的上方C在P點的下方D將不存在亮條紋02112P紅光白光

各種光的不同顏色，實際反映了它們不同的波長（或頻率）．用白光做雙縫干涉實驗，由于白光內(nèi)各種單色光的干涉條紋間距不同，在屏上會出現(xiàn)彩色條紋．白光干涉不同顏色的光，波長不同白光雙縫干涉條紋特點：彩色條紋中央明條紋是白色的

讓一束光經(jīng)薄膜的兩個表面反射后，形成的兩束反射光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象叫薄膜干涉．薄膜干涉

干涉條紋形成的原因：豎立的肥皂薄膜在重力作用下形成了上薄下厚的楔形。當(dāng)酒精燈的火焰照射到薄膜上時，分別從膜的前表面和后表面反射的兩列光波，它們頻率相同，方向一致，能產(chǎn)生干涉。在薄膜的某些地方，兩列光波反射回來時，恰是波峰和波峰疊加，波谷和波谷疊加，使光波的振動加強，形成亮條紋；而在另一些地方，兩列光波的波峰和波谷疊加，使光波的振動互相抵消，形成暗條紋。

不同單色光的薄膜干涉條紋

可見，波長λ越長，干涉條紋越寬1、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度決定，所以薄膜干涉中同一明條紋（暗條紋）應(yīng)出