光的干涉高二下學(xué)期物理人教版(2019)選擇性

光的干涉郭雪鵬臨泉一中33生活中的干涉現(xiàn)象

吹出的肥皂泡在陽(yáng)光下絢麗多彩，給童年帶來(lái)無(wú)限歡樂(lè).地上的油膜呈現(xiàn)彩色條紋.它們是如何形成的？學(xué)習(xí)目標(biāo)理解光的干涉條件及現(xiàn)象。掌握雙縫干涉和薄膜干涉的原理。能用公式分析條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系。一、光的雙縫干涉演示實(shí)驗(yàn)觀察光的干涉現(xiàn)象

在暗室中用氦氖激光器發(fā)出的紅色激光照射金屬擋板上的兩個(gè)平行狹縫，觀察屏上光的干涉.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明暗相間干涉條紋亮條紋暗條紋PhET仿真實(shí)驗(yàn)光的雙縫干涉雙縫干涉原理

單色光照射到狹縫S1和S2，兩個(gè)狹縫相當(dāng)于兩個(gè)波源，頻率、相位和振動(dòng)方向相同，滿足干涉條件.

從兩個(gè)狹縫發(fā)出的光在屏上疊加，有些地方疊加增強(qiáng)，即亮條紋；有些地方疊加抵消，對(duì)應(yīng)暗條紋.亮、暗條紋位置亮條紋：點(diǎn)到兩狹縫間距為波長(zhǎng)整數(shù)倍P1S1-P1S2

=nλn=0、±1、±2…暗條紋：點(diǎn)到兩狹縫間距為半波長(zhǎng)奇數(shù)倍P1S1-P1S2=(2n+1)λ/2n=0、±1、±2…S1S2P0亮條紋P1二、干涉條紋和波長(zhǎng)之間的關(guān)系∠P1OP0=θ，作P1M=P1S1，d<<l，?S1MS2近似為直角三角形.OP1⊥S1M，∠S2S1M=θr2-r1=MS2=dsinθ

(?P1OP0tanθ=x/l)

≈dtanθ

=xd/lS1S2P0亮條紋P1lr1r2doMθr2-r1=xd/l亮條紋xd/l=nλn=0、±1、±2…位置為：暗條紋位置為：n級(jí)亮條紋位置n+1級(jí)亮條紋位置相鄰亮條紋間距為，類似可得相鄰暗條紋間距也為條紋間距影響因素給定的單色光，增大屏與雙縫間距l(xiāng)，條紋間距增大；給定單色光，只減小雙縫間距d，條紋間距增大；雙縫和到屏距離不變，紅光的干涉條紋間距大于藍(lán)光干涉條紋間距.

思考與討論：若使用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，干涉條紋是什么樣子？試根據(jù)n級(jí)亮條紋位置作出預(yù)測(cè).白光雙縫干涉白光雙縫干涉條紋中央是白色亮條紋

中央是各種單色光的亮條紋，疊加后依然是白色.兩側(cè)是彩色條紋，紅光在最外側(cè)

由xn=nlλ/d，對(duì)同級(jí)次亮條紋，紅光波長(zhǎng)最大，到中央位置最遠(yuǎn)，即位于外側(cè).二、薄膜干涉薄膜干涉原理不同位置液膜，厚度不同.被液膜前、后兩個(gè)面反射的光走過(guò)的光程差不同。某些位置，兩束反射光疊加增強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋；另一些位置，疊加后相互削弱.彩色條紋

陽(yáng)光包括多種頻率的光，波長(zhǎng)不同。不同顏色光波長(zhǎng)不同，疊加增強(qiáng)的位置不錯(cuò)，彼此錯(cuò)開。因此，陽(yáng)光照射到薄膜上，看到彩色的干涉條紋。薄膜干涉應(yīng)用檢測(cè)表面平滑度

在經(jīng)過(guò)精密加工的工件表面上放一光學(xué)平面玻璃，在二者間形成空氣劈尖。用單色光垂直照射玻璃表面，在顯微鏡中觀察干涉條紋。根據(jù)條紋彎曲方向，判斷工件表面是下凹的或上凸的。工件玻璃條紋向遠(yuǎn)離劈尖棱方向彎曲(左圖)，工件表面向上凸起；條紋向劈尖棱方向彎曲(右圖)，工件表面下凹.表面凸起表面凹陷劈尖棱劈尖棱物理解釋：

條紋級(jí)次越大，對(duì)應(yīng)的兩束光的光程差越大，空氣間隙距離越大.工件表面凹陷1234566條紋向劈尖棱方向彎曲，6級(jí)亮條紋(白色圓圈)偏移5級(jí)亮條紋的位置，說(shuō)明該處光程差變大，空氣間隙距離增大，工件表面下凹.課堂小結(jié)光的雙縫干涉

1.明暗相間干涉條紋

亮條紋：光程差等于波長(zhǎng)整數(shù)倍

暗條紋：光程差等于半波長(zhǎng)奇數(shù)倍

2.白光雙縫干涉條紋特點(diǎn)干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系

相鄰亮條紋間距薄膜干涉

1.彩色條紋2.應(yīng)用作業(yè)“練習(xí)與應(yīng)用”寫在教材上課堂練習(xí)“練習(xí)與應(yīng)用”第3題在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上某點(diǎn)P到雙縫S1和S2的路程差為7.5×10-7m,如果用頻率為6.0×1014