1.光的干涉 (2)(精品).ppt

1 光的干涉光到底是什么光到底是什么？牛牛顿顿微粒说微粒说惠惠更更斯斯波动说波动说问：问：波特有的现象是什么？波特有的现象是什么？问：问：什么是波的干涉？什么是波的干涉？频频频频率率率率相相相相同同同同的的的的两两两两列列列列波波波波叠叠叠叠加加加加,使使使使介介介介质质质质中中中中某某某某些些些些区区区区域域域域的的的的质质质质点点点点振振振振动动动动始始始始终终终终加加加加强强强强(比比比比如如如如：波波波波峰峰峰峰与与与与波波波波峰峰峰峰、波波波波谷谷谷谷与与与与波波波波谷谷谷谷叠叠叠叠加加加加),),),),另另另另一一一一些些些些区区区区域域域域的的的的质质质质点点点点振振振振动动动动始始始始终终终终减减减减弱弱弱弱(比比比比如如如如：波波波波峰峰峰峰与与与与波波波波谷谷谷谷叠叠叠叠加加加加)，并并并并且且且且这这这这两两两两种种种种区区区区域域域域互互互互相相相相间间间间隔隔隔隔、位位位位置置置置保保保保持持持持不不不不变变变变.这这这这种种种种稳稳稳稳定定定定的叠加现象叫的叠加现象叫的叠加现象叫的叠加现象叫波的干涉波的干涉波的干涉波的干涉.水水水水波波波波的的的的干干干干涉涉涉涉屏屏问：问：如果我们用一块屏去竖直地插在水中，在如果我们用一块屏去竖直地插在水中，在 屏上会产生什么现象呢？屏上会产生什么现象呢？杨氏杨氏杨氏杨氏双缝双缝双缝双缝干涉实验干涉实验干涉实验干涉实验单缝的作用：单缝的作用：单缝的作用：单缝的作用：获得光源获得光源获得光源获得光源双缝的作用双缝的作用双缝的作用双缝的作用：获得相干光获得相干光获得相干光获得相干光问：问：问：问：光屏上何处出现亮纹光屏上何处出现亮纹，何处出现暗纹，何处出现暗纹（光屏上（光屏上 某处出现亮纹或暗纹的条件是什么？某处出现亮纹或暗纹的条件是什么？）屏屏的的中中心心P处处在在狭狭缝缝S1和和S2连连线线的的_，到到S1和和S2的的距距离离之之差差_，穿穿过过S1和和S2的的两两列列光光波波在在P点点同同时时引引起起的的振振动动方方向向_。故故在在P P点点总总是是_与与_相相遇遇或或_与与_相遇，振动相遇，振动_，出现，出现_条纹。条纹。中垂线上中垂线上为零为零相同相同波峰波峰波峰波峰波谷波谷波谷波谷加强加强亮亮S S1 1S S2 2P亮纹亮纹光程差光程差光程差光程差 r r r r=0 0 0 0以以P P点点为为中中心心沿沿光光屏屏向向上上移移动动，光光屏屏上上的的点点到到S S1 1和和S S2 2的的距距离离之之差差_，当当屏屏上上某某点点到到S S1 1和和S S2 2的的距距离离之之差差增增大大为为/2时时，两两列列光光波波在在该该点点同同时时引引起起的的振振动动方方向向_，该点总是该点总是_与与_相遇，振动相遇，振动_，出现出现_条纹。条纹。波峰波峰波谷波谷减弱减弱由由0 0连续增大连续增大相反相反暗暗暗纹暗纹/2 PS S1 1S S2 2亮纹亮纹光程差光程差光程差光程差 r r r r=/2沿沿光光屏屏继继续续向向上上，当当某某点点到到S S1 1和和S S2 2的的距距离离之之差差增增大大为为时时，该该点点又又变变成成两两列列光光波波的的_与与_相相遇遇或或_与与_相遇相遇，振动，振动_，出现出现_条纹。条纹。波峰波峰波峰波峰波谷波谷波谷波谷加强加强亮亮亮纹亮纹S S1 1S S2 2 暗纹暗纹P亮纹亮纹光程差光程差光程差光程差 r r r r=亮纹亮纹S S1 1S S2 2暗纹暗纹P亮纹亮纹明暗相间的条纹关于明暗相间的条纹关于P P点对称点对称暗纹暗纹亮纹亮纹双缝S1S2屏幕O1 第一亮纹第一亮纹 r r r r=O 中央亮纹中央亮纹 r r r r=0O2 第二亮纹第二亮纹 r r r r=2O3/第三亮纹第三亮纹 r r r r=3O3 第三亮纹第三亮纹 r r r r=3O2/第二亮纹第二亮纹 r r r r=2O1/第一亮纹第一亮纹 r r r r=当光程差当光程差当光程差当光程差 r r r r=n n n n时出现亮纹时出现亮纹时出现亮纹时出现亮纹以此类推：以此类推：以此类推：以此类推：亮纹：光程差亮纹：光程差 rr=k=k（k=0 k=0,+1 1，+2 2，）双缝S1S2屏幕Q2 第二暗纹Q 1 第一暗纹Q3 第三暗纹Q3/第三暗纹Q2/第二暗纹Q1/第一暗纹 r r r r=5/2 r r r r=/2 r r r r=3/2 r r r r=5/2 r r r r=3/2 r r r r=/2当光程差当光程差当光程差当光程差 r r r r=半波长的奇数倍时出现暗纹半波长的奇数倍时出现暗纹半波长的奇数倍时出现暗纹半波长的奇数倍时出现暗纹以此类推：以此类推：以此类推：以此类推：暗纹：光程差暗纹：光程差 r r r r=（2k-1)/2 2k-1)/2 (k=(k=+1,1,+2,2,+3 3,）单单色色激激光光束束屏屏条纹间距：条纹间距：相邻两亮条纹（或暗条纹）中线的距离相邻两亮条纹（或暗条纹）中线的距离双缝干涉图样双缝干涉图样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猜想？猜想？双缝双缝双缝双缝宽度宽度宽度宽度光屏到双光屏到双光屏到双光屏到双缝的距离缝的距离缝的距离缝的距离 问：问：条纹间距与哪些因素有关呢？条纹间距与哪些因素有关呢？条纹间距条纹间距条纹间距条纹间距实验方法实验方法:控制变量法控制变量法波长波长波长波长双缝间距双缝间距d不变，双缝与屏距离不变，双缝与屏距离l不变，波长不变，波长变变双缝间距双缝间距d不变，波长不变，波长不变，双缝与屏距离不变，双缝与屏距离l变变波长波长不变，不变，双缝与屏距离双缝与屏距离l不变，不变，双缝间距双缝间距d变变实验实验1 1：探究波长探究波长实验实验2 2：探究探究双缝与屏距离双缝与屏距离l实验实验3：探究探究双缝间距双缝间距d拓展迁移拓展迁移问：问：若用白光在同样的装置中做双缝干涉实验，其干涉图样若用白光在同样的装置中做双缝干涉实验，其干涉图样 是什么条纹？是什么条纹？