高二物理競(jìng)賽光的波動(dòng)特性課件

1、光的波動(dòng)特性實(shí)際情況中，和雙縫到屏幕的距離 相比，兩條細(xì)縫之間的間距 非常小。通過(guò)兩條細(xì)縫的光線基本上是平行的， 是光線和水平面的夾角。通過(guò)下方細(xì)縫的光線多走的路程近似等于 D d很小記憶雙縫光路圖！路程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，發(fā)生相長(zhǎng)干涉，在屏幕上形成亮條紋： 的值稱為干涉條紋的級(jí)數(shù)。例如，第一級(jí)（ ）干涉條紋就是中央亮條紋（ ）兩邊的第一個(gè)條紋 。 路程差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，發(fā)生相消干涉，在屏幕上形成暗條紋： 明亮條紋是發(fā)光強(qiáng)度的最大值，黑色條紋即是最小值。在明亮條紋中，中央亮條紋的強(qiáng)度是最大的，并隨著級(jí)數(shù)的提高而降低。 條紋強(qiáng)度隨級(jí)數(shù)降低的程度，和細(xì)縫的寬度有關(guān)。 思考： 一級(jí)明紋中心處

2、，波程差為多少？ 一級(jí)暗紋中心處波程差為多少？xk=+1k=-2k=+2k= 0k=-1S1S2S*I(1) 一系列平行的明暗相間的條紋； (3)雙縫干涉條紋特點(diǎn)：(2) 不太大時(shí)條紋等間距； 楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)第一次測(cè)定了 波長(zhǎng)這個(gè)重要的物理量。雙縫干涉條紋兩相鄰明紋（或暗紋）間距概念理解 例29-1 干涉圖樣條紋 （a）觀察屏上形成的相長(zhǎng)干涉和相消干涉條紋數(shù)是不是無(wú)限的，或者是有限條數(shù)的？（b）相鄰的相長(zhǎng)干涉條紋之間的間距是均勻的，還是不均勻的？解：（a）需要注意 ，它的值不會(huì)超過(guò)1。（b）相鄰的相長(zhǎng)干涉條紋，或是相消干涉條紋之間的間距是不均勻的：間距會(huì)隨著角度 增加而變大，這點(diǎn)你可以通過(guò)數(shù)學(xué)方

3、法來(lái)驗(yàn)證。不過(guò)在 非常小的情況下，相鄰條紋之間的間距接近不變，參見(jiàn)例題34-2。 例題29-2 雙縫干涉的條紋間距一塊屏上雙縫間距 ，距離觀察屏 ，遠(yuǎn)處光源發(fā)射出波長(zhǎng) 的光照射在雙縫上。觀察屏上相鄰的條紋間距大約是多少？ 。解題思路： 從明亮條紋方程可以知道明亮條紋的角位置，由此相鄰的兩條亮條紋之間的間距可用圖中的三角形來(lái)求解。解：已經(jīng)知道所以第一級(jí)條紋的角位置為 角非常小，可以用近似 。第一級(jí)條紋位于中央明紋上面 處，而 ，即同法，可得第二級(jí)條紋位于中央明紋上方因此，兩條低級(jí)條紋之間的間距為注：只要滿足 ，干涉條紋之間的間距基本上是均勻的。明紋中心暗紋中心 相鄰明紋（或暗紋）間距拓展：求解相鄰明紋或暗紋間距概念理解 例29-3 波長(zhǎng)的改變 （a）如果在例題29-2中，入射光（ ）替換為另外一個(gè)波長(zhǎng)為 的光，干涉圖樣將會(huì)發(fā)生什么變化？（b）如果入射光的波長(zhǎng)仍舊是 ，但是雙縫之間的間距分得更開(kāi)了，干涉圖樣又會(huì)發(fā)生怎樣的變化？ 兩相鄰明紋（或暗紋）間距若D、d 已定，只有，條紋間距 變寬。若 、 D已定，只有d （仍然滿足d )，條紋間距 變窄。若D、d 已定，只有，條紋間距 變寬。若已定，只有D、d（仍然滿足d )，條紋間距 變寬。兩相鄰明紋（或暗紋）間距除了中央零級(jí)條紋以外，其他條紋的位置都和波長(zhǎng)有關(guān)。白光照射到雙縫上時(shí)，中央明紋依舊是白色的，但是一級(jí)（和更高