光的干涉課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性

2024/12/311人教版物理選擇性必修一第四章《光》

第三節(jié)：光的干涉高二物理組邱鵬2024/12/312溫故而知新1.光疏介質(zhì):兩種介質(zhì)中，折射率較小的介質(zhì)。2.光密介質(zhì):兩種介質(zhì)中，折射率較大的介質(zhì)。光由光疏介質(zhì)斜射入光密介質(zhì)時,折射角小于入射角;

傳播速度減小光由光密介質(zhì)斜射入光疏介質(zhì)時,折射角大于入射角；傳播速度增大2024/12/3131.全反射：當光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，入射角逐漸增大到某一角度，光線全部被反射回原光密介質(zhì)的現(xiàn)象。2.臨界角：當光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角等于90°時的入射角叫臨界角，一般用字母C

表示。3.發(fā)生全反射的條件:

(1)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);

(2)入射角等于或大于臨界角4.臨界角的大?。?024/12/3141.為什么肥皂泡和雨后路上的油膜是彩色的呢？2.這些彩色的圖樣是怎樣形成的？2024/12/315牛頓光是一種物質(zhì)微粒，在均勻的介質(zhì)中以一定的速度傳播光是在空間傳播的某種波惠更斯光的本質(zhì)是什么？2024/12/3161801年英國物理學(xué)家托馬斯·揚在實驗室里成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象.思考：干涉現(xiàn)象是波動獨有的特征，如果光真的是一種波，就必然會觀察到光的干涉現(xiàn)象．你看見過光的干涉現(xiàn)象嗎？如果真的存在光的干涉現(xiàn)象，那么，光的干涉現(xiàn)象的干涉圖樣又是怎么樣？2024/12/317產(chǎn)生干涉的條件：(1)兩波源的頻率相同；(2)兩列波振動方向相同；(3)相位差恒定；2024/12/318光的雙縫干涉2024/12/3191、雙縫干涉圖樣特點：光的雙縫干涉單色激光束屏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雙縫思考：為什么有的地方亮一些有些地方暗一些？請用我們所學(xué)的波動知識來解釋。明暗相間等間距2024/12/3110中央亮條紋形成的原因：光程差δ：δ=S1P－S2P=0步調(diào)一致，該點振動加強（亮）P中央亮紋雙縫S1S2屏幕雙縫屏幕亮條紋形成原因P1

第一亮紋雙縫S1S2屏幕S1S2P1

λλP2

第二亮紋雙縫S1S2屏幕2λ

δ=S1P－S2P＝2λδ=S1P1－S2P1=λ亮條紋條件：空間的某點距離光源S1和S2的路程差（光程差）為0、1λ、2λ、3λ、等波長的整數(shù)倍（半波長的偶數(shù)倍）時，該點為振動加強點。

暗條紋形成原因Q1

第一暗紋雙縫S1S2屏幕S1S2Q1

λ/2λ/2P

中央亮紋Q2

第二暗紋雙縫S1S2屏幕3λ/2Q1

第二暗紋P

中央亮紋

光程差：雙縫干涉規(guī)律：S1S2P1Pl亮紋：

暗紋：

光的雙縫干涉中的亮、暗條紋取決于屏上位置點與相干光源的光程差與半波的關(guān)系2024/12/3114

采用相同的裝置、不同的單色光進一步實驗，看到如圖所示的情況。分析說明：..相鄰亮（或暗）條紋的間距紅光的最大，紫光的最小。思考：條紋寬度測哪兩條線的寬度？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亮條紋的中心線條紋寬度（?x）：相鄰的明條紋中心間距或相鄰的暗條紋中心間距2024/12/3116Mr2-r1=dsinθ兩列波的路程差為波長的整數(shù)倍，即：（k=0,1,2…)出現(xiàn)亮條紋，亮條紋位置為：

相鄰兩個明(或暗)條紋之間的距離為:干涉條紋和光的波長之間的關(guān)系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－靛490－450黃600－580紫450－400（2）不同顏色的光頻率不同：f紅<f橙<f黃<f綠<f青<f藍<f紫（1）相同介質(zhì)中，不同的光波長不同：λ紅>λ橙>λ黃>λ綠>λ青>λ藍>λ紫（3）相同雙縫干涉裝置，不同的光條紋間距不同：Δx紅>Δx橙>Δx黃>Δx綠>Δx青>Δx藍>Δx紫不同單色光干涉條紋寬度：2024/12/3118用白光做雙縫干涉實驗白光的干涉圖樣特點：（1）明暗相間的彩色條紋；（2）中央為白色亮條紋；（3）干涉條紋是以中央亮紋為對稱點排列的；（4）在每條彩色亮紋中紅光總是在外側(cè)，紫光在內(nèi)側(cè)。2024/12/3120由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。光從薄膜的前后兩個表面反射出來兩個光波，這兩列光波的頻率相同，產(chǎn)生干涉。1.薄膜干涉成因：厚度相等

會有干涉條紋么？光程差為半波長的偶數(shù)倍，形成亮條紋。光程差為半波長的奇數(shù)倍，形成暗條紋。思考：觀察條紋的方向，是豎直還是水平？為什么？三、薄膜干涉2024/12/3122標準樣板待檢部件空氣薄層取一個透明的標準樣板，放在待檢查的部件表面并在一端墊一薄片，使樣板的平面與被檢查的平面間形成一個楔形空氣膜，用單色光從上面照射，入射光從空氣層的上下表面反射出兩列光形成相干光，從反射光中就會看到干涉條紋。1.應(yīng)用——檢查表面的平整程度若薄片厚度增加（傾角變大），條紋寬度稀疏還是密集？薄片厚度增加，條紋寬度變小

密集2、應(yīng)用——照相機的