光的干涉和衍射課件

光的干涉和光的衍射1精選課件復(fù)習(xí)什么是機(jī)械波?機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱(chēng)為機(jī)械波注意:機(jī)械波只是機(jī)械振動(dòng)這種振動(dòng)形式在介質(zhì)中的傳播波的疊加當(dāng)兩列頻率相同的兩列波在介質(zhì)中傳播相遇會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?2精選課件波的干涉頻率相同的波疊加時(shí),空間某些區(qū)域的振幅加強(qiáng),另一些區(qū)域的振幅減弱,這種現(xiàn)象叫做波的干涉波的干涉條件:兩列波的頻率必須相同

干涉現(xiàn)象是波動(dòng)獨(dú)有的特征，兩列頻率相同的波在相遇的區(qū)域里疊加,出現(xiàn)了某些區(qū)域的振動(dòng)總是加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是減弱的相互間隔的干涉現(xiàn)象。請(qǐng)問(wèn)：如果光真的是一種波，就必然會(huì)觀(guān)察到光的干涉現(xiàn)象，干涉圖樣將是怎樣的？3精選課件1801年，英國(guó)物理學(xué)家托馬斯·楊（1773~1829）在實(shí)驗(yàn)室里成功的觀(guān)察到了光的干涉．光的干涉4精選課件光的干涉雙縫干涉激光束雙縫屏屏上看到明暗相間的條紋5精選課件光的干涉雙縫干涉PΔr=P1S2－P1S1光程差S1S2dP1PP2相干波源是哪兩個(gè)？S1、S2P16精選課件光的干涉雙縫干涉光屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差（光程差）為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋D=(2n+1)λ/2（n=0、1、2、3、……）請(qǐng)問(wèn)（1）什么情況下出現(xiàn)明條紋？光屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差（光程差）為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋。D=nλ(n=0、1、2、3……)（2）什么情況下出現(xiàn)暗條紋？S1S2P1Pd7精選課件光的干涉雙縫干涉請(qǐng)問(wèn)：（1）改用不同顏色的光做該實(shí)驗(yàn)，條紋寬度是否相同？什么顏色的光條紋寬度最大？紅光干涉條紋最寬、紫光的干涉條紋寬度最窄(p)S1S2P1Pl1（2）屏到光源距離改變，條紋寬度會(huì)改變嗎？隨屏到光源的距離的增大而增大注：L>>d8精選課件光的干涉圖樣：?jiǎn)紊猓好靼迪嚅g的條紋，且條紋間距相等。兩相鄰亮紋（或暗紋）間距離與光的波長(zhǎng)有關(guān)。9精選課件單色光的干涉圖樣：10精選課件光的干涉圖樣：白光：干涉條紋是彩色條紋，且中央條紋是白色的。白光的干涉圖樣：11精選課件光的干涉薄膜干涉

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．實(shí)驗(yàn)演示12精選課件請(qǐng)問(wèn)（1）薄膜干涉中的相干光源來(lái)自于哪里？薄膜的前后兩個(gè)反射面（2）怎樣觀(guān)察才能看到干涉圖樣？人與火焰同側(cè)（入射光側(cè)）薄膜干涉在生產(chǎn)技術(shù)中的應(yīng)用：用干涉法檢查表面是否平整、增透膜13精選課件干涉法檢查表面的平整程度：14精選課件光的干涉薄膜干涉增透膜：在透鏡表面涂上一層薄膜，當(dāng)薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波長(zhǎng)的1/4時(shí)，從薄膜前后兩表面反射回來(lái)的光的路程差恰好等于半個(gè)波長(zhǎng)，它們干涉相消，減小了反射光的能量，增強(qiáng)了透射光的能量，稱(chēng)為增透膜。15精選課件1、下列關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是A．單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源B．雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況相同的相干光源C．光屏上距兩縫的路程差等于半波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋D．在光屏上能看到光的干涉圖樣，但在雙縫與光屏之間的空間卻沒(méi)有干涉發(fā)生16精選課件2、由兩個(gè)不同光源所發(fā)出的兩束白光落在同一點(diǎn)上，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象．這是因?yàn)?

)A．兩個(gè)光源發(fā)出光的頻率不同B．兩個(gè)光源發(fā)出光的強(qiáng)度不同C．兩個(gè)光源的光速不同D．這兩個(gè)光源是彼此獨(dú)立的，不是相干光源17精選課件3、對(duì)兩列光波在空中疊加，以下說(shuō)法中正確的是A．不同的色光有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象B．不同的色光不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象C．光的強(qiáng)度不同有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象D．光的強(qiáng)度不同不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象18精選課件光的衍射19精選課件水波、聲波都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，它們發(fā)生衍射的現(xiàn)象特征是什么？機(jī)械波的衍射20精選課件光可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫光的衍射激光束光的衍射調(diào)節(jié)狹縫寬窄21精選課件明顯衍射條件：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或跟波長(zhǎng)差不多．光的衍射22精選課件單縫衍射23精選課件單縫衍射條紋的特征1、中央亮紋寬而亮．2、兩側(cè)條紋具有對(duì)稱(chēng)性，亮紋較窄、較暗．單縫衍射24精選課件觀(guān)察下列衍射圖樣，分析衍射規(guī)律：?jiǎn)慰p衍射25精選課件單縫衍射26精選課件單縫衍射27精選課件1、波長(zhǎng)一定時(shí)，單縫窄的中央條紋寬，各條紋間距大．2、單縫不變時(shí)，光波波長(zhǎng)大的（紅光）中央亮紋越寬，條紋間隔越大．3、白熾燈的單縫衍射條紋為中央亮條紋為白色，兩側(cè)為彩色條紋，且外側(cè)呈紅色，內(nèi)側(cè)為紫色．單縫衍射規(guī)律單縫衍射28精選課件ABS1、孔較大時(shí)——屏上出現(xiàn)清晰的光斑2、孔較小時(shí)——屏上出現(xiàn)衍射花樣圓孔衍射29精選課件圓孔衍射衍射圖樣的特點(diǎn)：明暗相間的圓形條紋，中央為較大亮斑．30精選課件

不只是狹縫和圓孔，各種不同形狀的物體都能使光發(fā)生衍射，以至使影的輪廓模糊不清，其原因是光通過(guò)物體的邊緣而發(fā)生衍射的結(jié)果．歷史上曾有一個(gè)著名的衍射圖樣——泊松亮斑．圓屏衍射圓孔衍射鋼針的衍射光的衍射31精選課件泊松亮斑障礙物的衍射：圓形陰影中心有亮點(diǎn)32精選課件衍射光柵是由許多等寬的狹縫等距離的排列起來(lái)形成的光學(xué)儀器。可分為透射光柵和反射光柵衍射光柵(a)N=1(b)N=2(c)N=3(d)N=433精選課件干涉圖樣和衍射圖樣的區(qū)別干涉圖樣：條紋等寬等亮衍射圖樣：中間條紋最寬最亮，兩邊迅速變窄變暗。34精選課件自然現(xiàn)象中的衍射抬頭透過(guò)樹(shù)葉縫隙看到的陽(yáng)光帶有彩色光暈。就是光的衍射現(xiàn)象。35精選課件自然現(xiàn)象中的衍射神秘的佛光

是在光的“衍射－反射”成像原理下形成的一種特殊光象，學(xué)術(shù)界稱(chēng)為“寶光”。這是一種在云霧山地的地方常見(jiàn)的一種大氣光象，以往在峨眉山多見(jiàn)，故有“峨眉寶光”之說(shuō)。實(shí)際上，“寶光”在黃山、廬山、五臺(tái)山等地山區(qū)，甚至一些稍有起伏的平原地帶也可以看到。36精選課件利用光的衍射現(xiàn)象制作出來(lái)的全息衍射防偽標(biāo)記。由于防偽標(biāo)記利用了全息攝像技術(shù)，所以制作成本和難度都較高，能有力的保護(hù)消費(fèi)者不買(mǎi)到假冒偽劣商品。防偽37精選課件珍寶鑒定1985年，加拿大文物保護(hù)協(xié)會(huì)（CCT）的科學(xué)家們就利用X光射線(xiàn)衍射分析方法對(duì)一件被作為凡高作品出售的油畫(huà)顏料進(jìn)行了分析鑒定。科學(xué)家從這幅油畫(huà)的顏料中發(fā)現(xiàn)了大量的金紅石的存在。作為白色顏料的使用，二氧化鈦一般以?xún)煞N狀態(tài)存在：金紅石和銳鈦礦。銳鈦礦作為白色顏料使用是從1925年開(kāi)始的，而金紅石作為白色顏料直到1938年才開(kāi)始生產(chǎn)。因?yàn)榻鸺t石的存在，使得這幅油畫(huà)的創(chuàng)作時(shí)間不可能早于1938年，這與凡高的生活時(shí)期（1853年-1890年）是不相符的，因而可以斷定這幅被鑒定的油畫(huà)是一幅贗品。38精選課件光存儲(chǔ)在CD、VCD、DVD光學(xué)讀寫(xiě)系統(tǒng)中一束激光經(jīng)光柵被衍射成幾束