光的干涉（第01課時）（高中物理教學課件）完整版5

03.光的干涉問題：波有哪些特有的現(xiàn)象？答：干涉，衍射，多普勒效應，偏振……（反射折射不是，粒子也能反射和折射）問題：波發(fā)生干涉的條件是什么？答：頻率相同、相位差恒定、振動方向相同，我們把這種光源叫相干光源。問題：光是一種電磁波，那么光也應該會發(fā)生干涉現(xiàn)象。怎樣才能觀察到光的干涉現(xiàn)象呢？答：要有兩個頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的光源。問題：如何得到相干光源并進行實驗？答：兩個相同的光源（兩個小燈泡）、同一個光源分成兩份（射向雙縫）、激光……實驗現(xiàn)象：普通光源照射雙縫后再照射光屏不能看到干涉條紋，說明普通光源不是相干光源。激光直接照射雙縫能看到干涉條紋，說明激光是相干光源。普通光源先通過單縫，再通過雙縫在光屏上能看到干涉條紋，說明普通光源通過單縫后變成了相干光源。兩個相同的普通光源直接照射光屏不能看到干涉條紋，說明兩個相同的普通光源不是相干光源。托馬斯·楊（1773~1829）1801年，英國物理學家托馬斯·楊在實驗室里成功的觀察到了光的干涉?，F(xiàn)在把這個實驗叫：楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗證明光是波實驗室用激光做光的雙縫干涉實驗1.實驗現(xiàn)象：屏幕上出現(xiàn)明暗相間的條紋，且中央是亮紋。2.條紋特點：等寬等間距、明暗相間問題：為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？一.光的雙縫干涉中央亮紋，?x=0第1暗紋，?x=λ/2第1亮紋，?x=λ第2暗紋，?x=3λ/2第2亮紋，?x=2λ原理解釋：2.現(xiàn)象解釋：兩狹縫相當于兩個波源，它們的頻率、相位和振動方向總是相同的。這兩個波源發(fā)出的光在擋板后面的空間互相疊加，發(fā)生干涉現(xiàn)象：來自兩個光源的光在一些位置相互加強另一些位置相互削弱，因此在擋板后面的屏上得到明暗相間的條紋。3.形成亮、暗條紋的條件一.光的雙縫干涉注意：可見光的顏色與頻率有關紅橙黃綠藍靛紫頻率越來越大，波長越來越小問題：條紋間距與什么有關？實驗表明：①光波長λ越大，相鄰的亮紋間距越大②雙縫寬度d越小，相鄰的亮紋間距越大③縫屏間距l(xiāng)越大，相鄰的亮紋間距越大④白光干涉條紋是彩色的，這是干涉中的色散現(xiàn)象二.干涉條紋和光的波長之間的關系為什么光波長λ越大，相鄰的亮紋間距越大？dldl二.干涉條紋和光的波長之間的關系為什么雙縫寬度d越小，相鄰的亮紋間距越大？dldl二.干涉條紋和光的波長之間的關系為什么縫屏間距l(xiāng)越大，相鄰的亮紋間距越大？問題：條紋間距與波長λ、縫寬d，縫屏間距l(xiāng)存在什么定量關系？dllˊ二.干涉條紋和光的波長之間的關系θ二.干涉條紋和光的波長之間的關系利用這個關系可以測量光的波長，也可以說明為什么不同顏色的光發(fā)生干涉時條紋間距不一樣。二.干涉條紋和光的波長之間的關系例1.用兩個相同的紅燈照射白墻，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.晃動的條紋例2.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CAD典型例題例3.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