【教案】光的干涉课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册+.pptx

4.3 光的干涉 第1课时天才的设想天才的设想天才的设想天才的设想光光束束单缝单缝单缝单缝双缝双缝双缝双缝红滤色片红滤色片红滤色片红滤色片 (激光激光激光激光)屏幕屏幕屏幕屏幕s s s s0 0 0 0s s s s1 1 1 1s s s s2 2 2 2托马斯托马斯托马斯托马斯杨杨杨杨 杨氏双缝实验被评为十大最杨氏双缝实验被评为十大最杨氏双缝实验被评为十大最杨氏双缝实验被评为十大最美丽实验之一。美丽实验之一。美丽实验之一。美丽实验之一。巧妙解决了相干光问题巧妙解决了相干光问题巧妙解决了相干光问题巧妙解决了相干光问题1、单缝作用：获得线光源，使光源有唯一的频率和振动情况2、双缝作用：获得两个频率相同、振动情况完全相同的光源，叫相干光源(频率相同频率相同)用氦氖激光器演示光的双缝干涉用氦氖激光器演示光的双缝干涉用氦氖激光器演示光的双缝干涉用氦氖激光器演示光的双缝干涉现象：出现亮暗相间条纹。现象：出现亮暗相间条纹。现象：出现亮暗相间条纹。现象：出现亮暗相间条纹。杨氏双缝干涉实验证明光是一种波。1801 1801年，英国物理学家托年，英国物理学家托马斯马斯杨（杨（1773-18291773-1829）在实验）在实验室里成功的观察到光的干涉室里成功的观察到光的干涉单单色色激激光光束束屏屏等间距一、双缝干涉图样：S1S2亮条纹的中心线亮条纹的中心线亮条纹的中心线亮条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线双缝双缝中央亮条纹明暗相间思考：为什么有的地方亮一些有些地方暗一些？下面用我们所学的波动知识来解释。叠加（振动）加强的地方出现亮条纹，叠加（振动）减弱的地方出现暗条纹。1.双缝干涉图样特点：光程差S1S2P1P讨论：亮纹和暗纹为什么相间（依次出现）呢？n=0、1、2暗纹：n=0、1、2亮纹：2.双缝干涉亮、暗纹的规律(1)中央明条纹形成的原因S1S2PP中央亮纹双缝S1S2屏幕S1S2P1PdS1S2P1(2)第一暗纹形成原因S1S2P2PdS1S2P2(3)第一亮纹形成原因双缝S1S2屏幕以此类推在屏幕上出现了明暗相间的条纹。光程差：=22=n=0、1、2暗纹：n=0、1、2亮纹：1、条纹间距的影响因素：（2）双缝之间的距离:d（3）双缝与屏间的距离:l（1）波长:*如果换成蓝光进行实验，条纹间距如何变化？二、干涉条纹间距S1S2P1Pld*如果增大双缝之间的距离，条纹间距如何变化？*如果增大双缝与单缝间的距离，条纹间距如何变化？*如果用频率更大的光进行实验，条纹间距如何变化？*如果将装置放入水中进行实验，条纹间距如何变化？Mr2-r1=dsin两列波的路程差为波长的整数倍，即：（k=0,1,2)出现亮条纹，亮条纹位置为：相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为:1、红光：波长范围：625740nm；2、橙光：波长范围：590610nm；3、黄光：波长范围：570585nm；4、绿光：波长范围：492577nm；5、蓝光：波长范围：420440nm；6、靛光：波长范围：440475nm；7、紫光：波长范围：380420 nm。结论：条纹之间的距离与光波的波长成正比。l、d不变时，不同颜色的光，条纹间距不同。2、白光的双缝干涉干涉图样特点：思考：光到底是什么？人类人类对于对于光的光的认识认识历程历程微粒微粒说不说不能很能很好的好的解释。解释。课堂小结：1.光的干涉现象光的干涉现象2.光的光的双缝干涉原理双缝干涉原理3.干涉条纹和光的波长的关系干涉条纹和光的波长的关系1一束白光通一束白光通过过双双缝缝后在屏上后在屏上观观察到干涉条察到干涉条纹纹，除中央白色条，除中央白色条纹纹外，外，两两侧还侧还有彩色条有彩色条纹纹，是因，是因为为（）（）A各色光的波各色光的波长长不同，因而各色光不同，因而各色光产产生的干涉条生的干涉条纹间纹间距不同距不同B各色光的速度不同，造成条各色光的速度不同，造成条纹间纹间距不同距不同C各色光的各色光的强强度不同度不同D各色光通各色光通过过双双缝缝的距离不同的距离不同A小试牛刀2.如图所示为双缝干涉实验装置，当使用波长为如图所示为双缝干涉实验装置，当使用波长为6107 m的橙光做实的橙光做实验时，光屏验时，光屏P点及上方的点及上方的P1点形成相邻的亮条纹。若使用波长为点形成相邻的亮条纹。若使用波长为4107 m的紫光重复上述实验，在的紫光重复上述实验，在P和和P1点形成的亮、暗条纹的情况是点形成的亮、暗条纹的情况是()AP和和P1点处都是亮条纹点处都是亮条纹BP点处是亮条纹，点处是亮条纹，P1点处是暗条纹点处是暗条纹CP点处是暗条纹，点处是暗条纹，P1点处是亮条纹点处是亮条纹DP和和P1点处都是暗条纹点处都是暗条纹BB4用同一双用同一双缝缝干涉干涉实验实验装置在真空中做装置在真空中做红红光和紫光的双光和紫光的双缝缝干涉干涉实验实验，获获得甲、乙两种干涉条得甲、乙两种干涉条纹纹，如，如图图所示，所示，则则下列下列说说法正确的是（）法正确的是（）A甲甲为为紫光，乙紫光，乙为红为红光光B甲光在水中的甲光在水中的传传播速率大于乙光播速率大于乙光 在水中的在水中的传传播速率播速率C在同一种介在同一种介质质中，甲光的折射率大，中，甲光的折射率大，乙光的折射率小乙光的折射率小D在同一种介在同一种介质质中，甲光的全反射中，甲光的全反射 临临界角小，乙光的全反射界角小，乙光的全反射临临界角大界角大B5如如图图是是杨杨氏双氏双缝缝干涉干涉实验实验示意示意图图，其中，其中S1、S2为为双双缝缝，D为为光屏，光屏，实验实验中中观观察到屏上察到屏上O点点为为中央亮中央亮纹纹的中心，的中心，P1为为第一第一级级亮亮纹纹的中心，的中心，若将双若将双缝间缝间的距离的距离变变小，其他条件不小，其他条件不变变，则则（）（）A屏上干涉条屏上干涉条纹纹的的间间距将距将变变小小B屏上屏上O点仍然点仍然为为中央亮条中央亮条纹纹的中心的中心C屏上屏上P1位置仍然可能位置仍然可能为为亮条亮条纹纹的中心的中心D屏上屏上P1位置可能位置可能为为暗条暗条纹纹的中心的中心BD6光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角以入射角0射入光导纤维后分为射入光导纤维后分为a、b两束单色光，两束单色光，a、b两单色光在内两单色光在内芯和外套界面发生全反射，下列说法正确的是（）芯和外套界面发生全反射，下列说法正确的是（）A内芯折射率小于外套的折射率内芯折射率小于外套的折射率B用同一装置在相同条件下分别做双缝干涉实验，用同一装置在相同条件下分别做双缝干涉实验，a光条纹间距小光条纹间距小C在内芯介质中单色光在内芯介质中单色光a的传播速度比的传播速度比b大大D入射角由入射角由0逐渐增大时，逐渐增大时，b光全反射现象先消失光全反射现象先消失C