高中物理选修34光的干涉ppt课件.ppt
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1、我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 1、光的干涉、光的干涉第五章 光的波动性光光 是什么是什么 17世纪的两种学说世纪的两种学说 牛牛顿顿的的微微粒粒说说 惠更斯的惠更斯的波动说波动说对光本性的认识,人类经历对光本性的认识,人类经历了十分漫长的过程,牛顿认了十分漫长的过程,牛顿认识光是一种粒子流,与牛顿识光是一种粒子流,与牛顿同时代的惠更斯则认为光是同时代的惠更斯则认为光是波,他开创了光的波动论。波,他开创了光的波动论。 假如你认为光是波,准假如你认为光是波,准备通过哪些物理现象来证备通过哪些
2、物理现象来证明呢?明呢?我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物假设假设光真的是一种波光真的是一种波我们必然能看到波特有的现象我们必然能看到波特有的现象我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1801年,英国物理学家年,英国物理学家托马斯托马斯杨在实验室里杨在实验室里成功的观察到了光的干成功的观察到了光的干涉现象涉现象对光本性的认识,人类经对光本性的认识,人类经历了十分漫长的过程,牛历了十分漫长的过程,牛
3、顿认识光是一种粒子流,顿认识光是一种粒子流,与牛顿同时代的惠更斯则与牛顿同时代的惠更斯则认为光是波,他开创了光认为光是波,他开创了光的波动论。的波动论。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物用一束平行的红色激用一束平行的红色激光束照射有两条狭缝光束照射有两条狭缝(也称双缝)(也称双缝)S1和和S2的档板的档板(S1和和S2相距相距0.1m),),观察挡板后观察挡板后面与档板平行的屏幕面与档板平行的屏幕上所出现的条纹。上所出现的条纹。观察思考?观察思考?一、一、双缝干涉双缝干涉我吓了一跳,蝎子是多么
4、丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物单色光单色光屏屏S1S2双缝双缝探究探究1:光是一种波:光是一种波 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物单色激光束单色激光束屏屏等间距等间距双缝干涉图样双缝干涉图样图样有何特征?图样有何特征?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中央亮条纹明暗相间明暗相间我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐
5、怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物亮条纹亮条纹亮条纹亮条纹探究探究2: 出现明暗相间条纹的条件出现明暗相间条纹的条件S1S2我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物亮条纹亮条纹出现亮条纹的条件出现亮条纹的条件22ns( n=0,1,2,3)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这
6、样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物暗条纹暗条纹探究探究2: 出现明暗相间条纹的条件出现明暗相间条纹的条件S1S2/2我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物亮条纹亮条纹暗条纹暗条纹出现亮条纹和暗条纹的条件出现亮条纹和暗条纹的条件22ns212ns( n=0,1,2,3)( n=0,1,2,3)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和
7、恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物光的干涉光的干涉双缝干涉激光束双缝屏屏上看到明暗相间的条纹屏上看到明暗相间的条纹结论结论:光是一种波光是一种波我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物观察思考?观察思考?1 1、改变光屏到双缝的距离、改变光屏到双缝的距离L L,观察干涉条纹的间,观察干涉条纹的间距有何变化?距有何变化?2 2、改变双缝的间距、改变双缝的间距d d,观察干涉条纹的间距有何,观察干涉条纹的间距有何变化?变化?3 3
8、、分别用红光和紫光照射双缝,观察干涉条纹、分别用红光和紫光照射双缝,观察干涉条纹的间距有什么不同?的间距有什么不同?想一想,双缝干部涉条纹的间距可能与哪些因素想一想,双缝干部涉条纹的间距可能与哪些因素有关?有关?我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物白光干涉图样分析干涉图样分析红光700nm红蓝光470nm兰亮暗相间彩色条纹亮暗相间彩色条纹=LXd我吓了一跳,蝎子
9、是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物结论:结论:1 1、改变光屏到双缝的距离、改变光屏到双缝的距离L L,观察干涉条纹的间,观察干涉条纹的间距有何变化?距有何变化?2 2、改变双缝的间距、改变双缝的间距d d,观察干涉条纹的间距有何,观察干涉条纹的间距有何变化?变化?3 3、分别用红光和紫光照射双缝,观察干涉条纹、分别用红光和紫光照射双缝,观察干涉条纹的间距有什么不同?的间距有什么不同?想一想,双缝干部涉条纹的间距可能与哪些因素想一想,双缝干部涉条纹的间距可能与哪些因素有关?有关?随随双缝的间距双缝的间距d增大
10、而减小增大而减小随随光屏到双缝的距离光屏到双缝的距离L增大而增大增大而增大红光波长长干涉条纹的间距大红光波长长干涉条纹的间距大我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物用一根吸管蘸一点肥皂用一根吸管蘸一点肥皂溶液,可以吹出一串肥溶液,可以吹出一串肥皂泡,每个肥皂泡都呈皂泡,每个肥皂泡都呈现出现出五五颜颜六六色色,你能,你能解释这个现象吗?解释这个现象吗?二、薄膜干涉二、薄膜干涉我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一
11、个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物产生原因是当肥皂膜竖直放置产生原因是当肥皂膜竖直放置,由于重力作用,膜上薄下厚,由于重力作用,膜上薄下厚。光照射到肥皂膜上,经前后。光照射到肥皂膜上,经前后膜两次反射,又叠加在一起,膜两次反射,又叠加在一起,后膜反射光的路程比前膜反射后膜反射光的路程比前膜反射多多2倍膜厚。若膜厚度倍膜厚。若膜厚度2倍等于倍等于波长整数倍,两列光波加强,波长整数倍,两列光波加强,呈现明纹。若某种膜厚度呈现明纹。若某种膜厚度2倍等倍等于半个波长奇数倍,此处两处于半个波长
12、奇数倍,此处两处两列波互相减弱,出现暗纹。两列波互相减弱,出现暗纹。膜厚度变化是连续的,就了现膜厚度变化是连续的,就了现明暗相间条纹。明暗相间条纹。薄膜干涉:产生原因薄膜干涉:产生原因我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物光的干涉现象在技术中的应用光的干涉现象在技术中的应用用干涉法检查各种用干涉法检查各种镜面的平整程度。镜面的平整程度。如果被测平面是平如果被测平面是平的,干涉条纹就是的,干涉条纹就是一组平行的。如果一组平行的。如果干涉条纹发生弯曲,干涉条纹发生弯曲,就表明被测表面不就表明被测表面不
13、平的。平的。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物增增透透膜膜我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物b.b.增透膜增透膜 原理:原理:当当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的的时时,在薄膜的两个面上的反射光,光,在薄膜的两个面上的反射光,光程
14、差恰好等于半波长,因而相互抵消,达到程差恰好等于半波长,因而相互抵消,达到减小反射光,增大透射光的作用减小反射光,增大透射光的作用思考:思考:增透膜能否将所有反射光都抵消增透膜能否将所有反射光都抵消 思考:思考:那么,怎样来确定增透膜的厚度?那么,怎样来确定增透膜的厚度? 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物因为人的视觉最敏感的色光为绿光,所以因为人的视觉最敏感的色光为绿光,所以增透膜的增透膜的厚度为绿光在厚度为绿光在增透膜中波长增透膜中波长的的1/4。以增大绿光的。以增大绿光的透射强度。透射强
15、度。因为红光与紫光反射强度大,所以因为红光与紫光反射强度大,所以照相机的镜头照相机的镜头常呈淡紫色或蓝色常呈淡紫色或蓝色照相机和望远镜照相机和望远镜我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物【例【例1 1】关于光的干涉,下列说法正确的是】关于光的干涉,下列说法正确的是A.A.只有频率相同的两列光波才能产生干涉只有频率相同的两列光波才能产生干涉B.B.频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定C.C.两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时,从两个两个完全
16、相同的相干光源做双缝干涉实验时,从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹D.D.两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时,从两个两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时,从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹A、C我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物【标准解答】【标准解答】选选A A、C.C.两列波产生干涉时,频率必须相同两列波产生干涉时,频率必须相同,否则不可能产生干涉现象
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