光的干涉及應(yīng)用

關(guān)于光的干涉及應(yīng)用第1頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月彩虹－－攝于西藏阿里高原第2頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月地上的油膜肥皂泡第3頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月光是在空間傳播的某種波光是一種物質(zhì)微?；莞?629－1669牛頓光的本質(zhì)是什么？你贊同誰的觀點(diǎn)？第5頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月干涉現(xiàn)象是波獨(dú)有的特征，假設(shè)光真的是一種波，就必然會(huì)觀察到光的干涉現(xiàn)象．機(jī)械波干涉條件是什么？頻率相同第6頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1801年，英國物理學(xué)家托馬斯·楊在實(shí)驗(yàn)室里成功的觀察到了光的干涉托馬斯·楊1773~1829如果要觀察到光的干涉現(xiàn)象需要什么條件？相同的兩個(gè)光源發(fā)出的光－－這樣的光叫相干光束演示1演示2第7頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月單色光擋板屏雙縫干涉示意圖S1S2相當(dāng)于兩個(gè)完全相同的光源S1S2光的干涉1實(shí)驗(yàn)原理一、楊氏雙縫干涉S第8頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月單色激光束擋板屏亮暗相間等距的條紋雙縫干涉示意圖你觀察到了什么？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如果你是托馬斯·楊，你該如何解釋光屏上出現(xiàn)的亮條紋（或暗條紋）？討論：S第9頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月光的干涉1實(shí)驗(yàn)原理

2雙縫干涉現(xiàn)象：明暗相間且等距的條紋

1）明暗相間的條紋；2）相鄰的明條紋（或暗條紋）等距——中央亮紋一、楊氏雙縫干涉第10頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月S1S2P1ΔSP1S2－P1S1=ΔS光程差相當(dāng)于完全相同的波源S1、S2雙縫干涉亮條紋暗條紋單色激光束相干光束第11頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月光的干涉1實(shí)驗(yàn)原理

2雙縫干涉現(xiàn)象：明暗相間且等距的條紋

1）明暗相間的條紋；2）相鄰的明條紋（或暗條紋）等距——中央亮紋3．波動(dòng)理論解釋1）當(dāng)ΔS＝kλ（k=0,1,2…）P1為加強(qiáng)點(diǎn)，該點(diǎn)則出現(xiàn)亮條紋2）當(dāng)ΔS＝(2k＋1)λ/2（k=0,1,2…）P1為減弱點(diǎn)，該點(diǎn)則出現(xiàn)暗條紋

一、楊氏雙縫干涉第12頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月探究：相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距Δx與什么有關(guān)？亮條紋的中心線亮條紋的中心線第13頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)：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：Δ第14頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月光的干涉1實(shí)驗(yàn)原理

2雙縫干涉現(xiàn)象：明暗相間且等距的條紋

1）明暗相間的條紋；2）相鄰的明條紋（或暗條紋）等距——中央亮紋．3．波動(dòng)理論解釋1）當(dāng)ΔS＝kλ（k=0,1,2…）P為加強(qiáng)點(diǎn)，該點(diǎn)則出現(xiàn)亮條紋2）當(dāng)ΔS＝(2k＋1)λ/2（k=0,1,2…）P為減弱點(diǎn)，該點(diǎn)則出現(xiàn)暗條紋

一、楊氏雙縫干涉4．相鄰兩條明紋(或暗紋)間的距離Δx

L：屏到擋板間的距離Ld：雙縫的間距λ:光的波長第15頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月你能否根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一測(cè)量某種可見光波長的方案?（1）雙縫的間距d（2）光屏到擋板間的距離L測(cè)量（3）相鄰兩條亮條紋的間距Δx實(shí)例：雙縫的間距d＝0.18mm光屏到擋板間的距離L＝90cm相鄰兩條亮條紋的間距Δx＝3.50mm則此單色光的波長為多大？演示3第16頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)裝置：光源，濾光片，單縫，雙縫，遮光筒，屏，測(cè)量頭安裝：筒－測(cè)量頭－燈泡、透鏡、遮光板－雙縫、單縫、濾光片調(diào)節(jié)與測(cè)量Ｌ、ｄ、ΔＸ

λ＝ｄ×ΔＸ／Ｌ

L螺旋側(cè)微器第17頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月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(lán)－靛490－450黃600－580紫450－400紅光波長最大，紫光波長最小第18頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月白光＋用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？紅光蘭光亮暗相間彩色條紋．…………第19頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月光的干涉1實(shí)驗(yàn)原理

2雙縫干涉現(xiàn)象：明暗相間且等距的條紋

1）明暗相間的條紋；2）相鄰的明條紋（或暗條紋）等距——中央亮紋．3．波動(dòng)理論解釋1）當(dāng)ΔS＝kλ（k=0,1,2…）P為加強(qiáng)點(diǎn)，該點(diǎn)則出現(xiàn)亮條紋2）當(dāng)ΔS＝(2k＋1)λ/2（k=0,1,2…）P為減弱點(diǎn)，該點(diǎn)則出現(xiàn)暗條紋

一、楊氏雙縫干涉4．相鄰兩條明紋(或暗紋)間的距離Δx

L：屏到擋板間的距離Ld：雙縫的間距λ:光的波長第20頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月光的干涉1、光的干涉現(xiàn)象

1）定義：兩列光波相遇時(shí)疊加，在某些地方光被加強(qiáng)而某些地方減弱的現(xiàn)象。

2）干涉條件：相干光束（光源上同一點(diǎn)分出來的兩個(gè)光源）二、光的干涉注：不同光源或同一光源上不同部分發(fā)出的光不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。第21頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

例題:1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究了光波的性質(zhì)．1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn))．(1)洛埃鏡實(shí)驗(yàn)的基本裝置如圖所示，S為單色光源，M為一平面鏡．試用平面鏡成像作圖法在答題卡上畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域．(2)設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和L，光的波長為λ，在光屏上形成干涉條紋．寫出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離Δx的表達(dá)式．第22頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）（1）所以因?yàn)镾/第23頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月地上的油膜肥皂泡產(chǎn)生原因：光的干涉（薄膜干涉）第24頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月讓一束光經(jīng)薄膜的兩個(gè)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.薄膜干涉第25頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

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)出現(xiàn)在膜的厚度相等的地方．由于光波波長極短，所以微薄膜干涉時(shí)，介質(zhì)膜應(yīng)足夠薄，才能觀察到干涉條紋．

2、用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋，陽光下的肥皂泡和水面飄浮油膜出現(xiàn)彩色等都是薄膜干涉．

3、薄膜于涉在技術(shù)上可以檢查鏡面和精密部件表面形狀；精密光學(xué)透鏡上的增透膜．第26頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月光的干涉1．光的干涉現(xiàn)象

1）定義：兩列光波相遇時(shí)疊加，在某些地方光被加強(qiáng)而某些地方減弱的現(xiàn)象。

2）干涉條件：相干光束（光源上同一點(diǎn)分出來的兩個(gè)光源）二、光的干涉2．薄膜干涉注：不同光源或同一光源上不同部分發(fā)出的光不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。1）現(xiàn)象：明暗條紋2）應(yīng)用：第27頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月薄膜干涉的應(yīng)用a.增透膜增透膜的厚度應(yīng)該是光在薄膜中波長的1/4。第28頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月薄膜干涉的應(yīng)用b.干涉法檢查平面

第29頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月光的干涉1．光的干涉現(xiàn)象

1）定義：兩列光波相遇時(shí)疊加，在某些地方光被加強(qiáng)而某些地方減弱的現(xiàn)象。

2）干涉條件：相干光束（光源上同一點(diǎn)分出來的兩個(gè)光源）二、光的干涉2．薄膜干涉注：不同光源或同一光源上不同部分發(fā)出的光不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。

1）現(xiàn)象：明暗條紋2）應(yīng)用：a.干涉法檢查平面

b.增透膜

第30頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1．彩虹－－光的色散

三、其它光現(xiàn)象2．海市蜃樓－－光的全反射第31頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月彩虹－－光的色散第32頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月海市蜃樓－－光的全反射中新網(wǎng)2004年3月16日電據(jù)日本《讀賣新聞》報(bào)道，15日上午11時(shí)30分左右(北京時(shí)間10時(shí)30分)，日本根室市職員谷口博之在北海道根室市海域的根室海峽上空，觀測(cè)到了船懸于半空的海市蜃樓奇觀，并將其拍攝下來。

第33頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)1：干涉實(shí)驗(yàn)中，用白光做光源，在屏上觀察到彩色干涉條紋．若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片，另一縫前放一綠色濾光片，這時(shí)（）A．在屏上出現(xiàn)紅色干涉條紋B．在屏上出現(xiàn)綠色干涉條紋C．在屏上出現(xiàn)紅綠相間的干涉條紋D．無干涉條紋D第34頁，課件共3