光的干涉汇总课件.ppt

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1、光的本性学说的发展史牛顿 微粒说惠更斯 波动说(光的干涉、衍射现象)光的电磁说(麦克斯韦的电磁波理论)波粒二象说爱因斯坦 光子说（解释光电效应现象）一、光的干涉现象-杨氏干涉实验1、装置特点：（1）双缝很近 0.1mm，（2）双缝S1、S2与单缝S的距离相等，单缝 双缝S1SS2屏幕2、单孔的作用：是获得点光源 双孔的作用：相当于两个振动情况完全相同的光源，双孔的作用是获得相干光源S1S2S*像屏双缝屏将同一光源发出的光(频率相同)通过一个狭缝（振动方向一致）再通过一与单缝平行的双缝（相干光源）干涉图样的特点：（1）形成明暗相间的条纹（2）亮纹间等距、暗纹间等距（3）两缝S1、S2中垂线与屏幕

2、相交位置是亮条纹-中央亮纹红滤色片单缝 双缝S1SS2屏幕屏上形成的明暗相间条纹叫做屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样干涉图样结论:光是一种波单色激光束屏等间距双缝干涉图样图样有何特征？S1S2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双缝中央亮条纹明暗相间亮条纹亮条纹探究2：出现明暗相间条纹的条件S1S2S1S2PP=0中央亮纹 由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达P 点，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的也一定是波谷，确信在P 点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A A1+A2为最大

3、，P 点总是振动加强的地方，故应出现亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。双缝S1S2屏幕P1 第一亮纹双缝S1S2屏幕S1S2P1 取P 点上方的点P1，从S1S2发出的光到P1点的光程差就不同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如=S1S2=，出现第一条亮纹。=P2 第二亮纹双缝S1S2屏幕 屏上P1点的上方还可以找到=S1S22 的P2点出现第二条亮纹。2P3 第三亮纹双缝S1S2屏幕 屏 上P1点 的 上 方 还 可 以 找 到=S1S24 的P2点，=S1S25 的P3点等 处 的 第 四 条、第 五 条亮 纹；在 中 央 明 纹P的 下 方 可 找 到=S1S2 的P1/点，=S1S22

4、的P2/点，=S1S23 的P3/点 等 处 与 中 央 明纹 为 对 称 的 第 一、第 二、第 三，第n 条亮纹。3双缝S1S2屏幕P1 第一亮纹=P 中央亮纹=0P2 第二亮纹=2P3/第三亮纹=3P3 第三亮纹=3P3/第二亮纹=2P3/第一亮纹=Q1 第一暗纹双缝S1S2屏幕S1S2Q1 取P 点上方的点Q1，与两个狭缝S1、S2路程差=S1S2/2，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，Q1点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅最小，Q1点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。/2/2P 中央亮纹暗条纹/2探究2：出现明暗相间条纹的

5、条件S1S2Q2 第二暗纹双缝S1S2屏幕 屏上Q1点的上方还可以找到=S1S23/2 的Q2点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹Q3，在中央明纹下方也可以找到对称的Q1/、Q2/、Q3/等暗纹。3/2Q1 第一暗纹P 中央亮纹双缝S1S2屏幕P1 第一亮纹=P 中央亮纹=0P2 第二亮纹=2P3/第三亮纹=3P3 第三亮纹=3P3/第二亮纹=2P3/第一亮纹=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=5/2=/2=3/2=5/2=3/2=/2（1）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为0、1、2、3、等波长的整数倍（半波长的偶数倍）时，该点为

6、振动加强点。（2）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为/2、3/2、5/2、等半波长的奇数倍时，该点为振动减弱点。总结规律光程差=k（k=0，1，2，等）光程差=（2k+1)/2(k=0,1,2,等）亮纹暗纹白光的干涉图样明暗相间的彩色条纹；明暗相间的彩色条纹；中央为白色亮条纹；中央为白色亮条纹；干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的；干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的；在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。二、薄膜干涉单色光成单色条纹；复色光成彩色条纹形成干涉图样的原因是：重力作用下，薄膜的厚度随高度变化，当入射光射到肥皂泡液薄膜上时，由液膜前

7、的两个表面反射回来的两列光是相干光，相互叠加产生干涉。三、应用1、干涉法检查平面的平整度牛顿环楔性空气薄层标准样板 标准样板被检测平面 被检测平面光在空气层的上下 光在空气层的上下表面发生反射 表面发生反射,这两 这两束反射光发生干涉 束反射光发生干涉.如果被检测表面的平整的 如果被检测表面的平整的,将看到与 将看到与底线平行的干涉条纹 底线平行的干涉条纹.原因是厚度相等的地方，光程差一样、干 原因是厚度相等的地方，光程差一样、干涉情况一样，即某一处反射回来的两列波 涉情况一样，即某一处反射回来的两列波叠加，若光振动加强，产生亮点，那些与 叠加，若光振动加强，产生亮点，那些与这处厚度相等的地方

8、都是亮点，这些亮点 这处厚度相等的地方都是亮点，这些亮点组成彼此平行的亮纹 组成彼此平行的亮纹,反之是暗纹 反之是暗纹三、应用1、干涉法检查平面的平整度例、如图所示，是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是否平整的装置，所用单色光做光源，检查中所观察到的干涉条纹是由下列两个表面反射的光线叠加而成的？A、a的上表面和b的下表面B、a的上表面和b的上表面C、a的下表面和b的上表面D、a的下表面和b的下表面CC三、应用2、增透膜在镜头前面涂上一层增透膜(一般是,微溶于水),如果膜的厚度等于某单色光 膜的厚度等于某单色光 在增透膜中 在增透膜中 波长的四分之一时 波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的

9、光就会发生干涉，形成暗条纹,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光，因为根据能量守恒，这束光已经全部穿过镜头了。为什么我们从来没有看到没有反光的镜头?原因很简单，因为可见光有七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头。一般情况下都是让绿光全部进入的 一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是红色、蓝紫色，因为这反射光中已经没有了绿光。膜的厚度也可以根据镜头的色彩特性来决定。可见增透膜的作用是减少反射光的强度，从而增加透射光的强度，使光学系统成像更清晰。镀层薄膜练习：有关光学仪器上镜头的增透膜，下列说法正确的是：A增透膜是为了减少光的反射损失而增强透光的强度；B增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4；C增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4；D 增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/2；E因为增透膜厚度一般选适合绿光反射相互抵消的厚度，红光紫光反射不能完全抵消的厚度，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色。