高三物理光的干涉和衍射

關(guān)于高三物理光的干涉和衍射第1頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六光到底是什么？……………17世紀(jì)明確形成了兩大對(duì)立學(xué)說(shuō)牛頓惠更斯微粒說(shuō)波動(dòng)說(shuō)19世紀(jì)初證明了波動(dòng)說(shuō)的正確性由于波動(dòng)說(shuō)沒(méi)有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及牛頓的威望使得微粒說(shuō)一直占上風(fēng)19世紀(jì)末光電效應(yīng)現(xiàn)象使得愛(ài)因斯坦在20世紀(jì)初提出了光子說(shuō)：光具有粒子性這里的光子完全不同于牛頓所說(shuō)的“微?！钡?頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六復(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?更多資源

第3頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六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:兩列波的頻率必頃相同

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)觀察到光的干涉現(xiàn)象，干涉圖樣將是怎樣的？第4頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六1801年，英國(guó)物理學(xué)家托馬斯·楊（1773~1829）在實(shí)驗(yàn)室里成功的觀察到了光的干涉．光的干涉第5頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六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第6頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六光的干涉雙縫干涉PΔr=P1S2－P1S1光程差S1S2dP1PP2相干波源是哪兩個(gè)？S1、S2P1第7頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六光的干涉雙縫干涉

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=1、3、5……）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、3……)（2）什么情況下出現(xiàn)暗條紋？S1S2P1Pd第8頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六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（Δx=L/d·λ）注：L>>d第9頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六光的干涉雙縫干涉請(qǐng)問(wèn)：如果改用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，能看到白色的明暗相間的條紋嗎？

原因：由于白光內(nèi)各種單色光的干涉條紋間距不同，在屏上會(huì)出現(xiàn)彩色條紋．白光第10頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六光的干涉薄膜干涉

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)演示第11頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六請(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、增透膜第12頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六干涉法檢查表面的平整程度：第13頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六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，稱為增透膜。第14頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六波的衍射波繞過(guò)障礙物傳幫帶播的現(xiàn)象,叫做波的衍射現(xiàn)象波的衍射條件:障礙物或縫的尺寸比波長(zhǎng)小,至少跟波長(zhǎng)差不多光既然是一種波,但是在生活中我很少觀察到光得衍射現(xiàn)象呢???原因:可見(jiàn)光的波長(zhǎng)只有十分之幾微米,因此通常的物體都比其大得多第15頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六下面就讓我們一起來(lái)觀察光的衍射現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)演示注意：“光的直線傳播”只是一種特殊的情況。即光在沒(méi)有障礙物的均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的或在障礙物的尺寸比光的波長(zhǎng)大得多的情況下，衍射現(xiàn)象不明顯也可認(rèn)為光是沿直線傳播第16頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六1、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀察到彩色的干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片，另一縫前入一綠色濾光片，這時(shí)()A、只有紅色和綠色的干涉條紋，其他顏色的條紋消失B、紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的干涉條紋依然存在C、任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮D、屏上無(wú)任何光亮鞏固練習(xí)C第17頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六2、如圖所示，是用干涉法檢查某厚玻璃的上表面是否平整的裝置，所用單色光做光源，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的？()A、a的上表面和b的下表面B、a的上表面和b的上表面C、a的下表面和b的上表面D、a的下表面和b的下表面C第18頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六

3、下列現(xiàn)象中，屬于光的干涉現(xiàn)象的是[

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A．肥皂泡上的彩色條紋

B．雨后天邊出現(xiàn)彩虹

C．早晨東方天邊出現(xiàn)紅色朝霞

D．荷葉上的水珠在陽(yáng)光下晶瑩透亮A4．點(diǎn)光源照射一個(gè)障礙物，在屏上所成的陰影的邊緣部分模糊不清，產(chǎn)生的原因是[

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A．光的反射

B．光的折射

C．光的干涉

D．光的衍射D第19頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)18分，星期六3、干涉條紋與衍射條紋的區(qū)別

干涉：等距的明暗相間的條紋，亮條紋的亮度向兩邊減弱較慢。

衍射：中央有一條較寬亮條紋，兩邊是對(duì)稱明暗相間的條紋，亮條紋的亮度向兩邊減弱得很快。

（雙縫）干涉圖樣（單縫）衍射圖樣雙縫間距越小，條紋間距越大單縫寬度越小，條紋間距越大（單色光）波長(zhǎng)越小，條紋間距越小（單色光）波長(zhǎng)越小，條紋間距越小單色光形成明暗條紋，