物理选修3-4教学课件：光的干涉

3光的干涉光到底是什么？……………17世纪明确形成了两大对立学说牛顿惠更斯微粒说波动说19世纪初证明了波动说的正确性由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风爱因斯坦在20世纪初提出了光子说麦克斯韦电磁说光的波粒二象性振动加强和减弱由什么来决定？思考1：如果我们先假设光是一种波，光要发生干涉现象需要满足什么条件？思考2：有没有什么方法可以获得相干光呢？天才的设想光束单缝双缝红滤色片(激光)屏幕s0s1s2托马斯·杨杨氏双缝实验被评为十大最美丽实验之一。巧妙解决了相干光问题杨氏双缝干涉实验1、装置特点：2、①要用单色光单缝双缝S1SS2屏屏上看到明暗相间的条纹屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样2）双缝很近0.1mm1）双缝S1、S2到单缝S的距离相等双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源，叫相干光源(频率相同)③双缝的作用：②单缝的作用：获得光源杨氏双缝干涉实验1801年，英国物理学家托马斯·杨（1773~1829）在实验室里成功的观察到光的干涉．干涉条纹有何特点？双缝S1S2屏幕什么是干涉条纹的间距(条纹宽度)?△x△x条纹间距的含义：亮纹和亮纹之间的距离或暗纹和暗纹之间的距离叫做条纹间距。干涉条的间距有何特点？一、现象：出现亮暗相间条纹。3.干涉图样的特点:屏上到S1S2距离相等的点出现的是明条纹,叫做中央亮纹明(暗)条纹的宽度相同S1S2双缝屏幕P1第一亮纹P中央亮纹P2第二亮纹P3/第三亮纹P3第三亮纹P3/第二亮纹P3/第一亮纹P1PP1S2－P1S1=d光程差P2S1S2P1PdP2讨论：什么地方出现亮纹什么地方出现暗纹呢？二、条纹的形成S1S2PdS1PPS1S1S2PS2PPS2光程差d=0，S1、S2步调一致，该点振动加强。（亮）S1S2P1PdS1S2P1P1P1S1P1S2dS1S2P1d=λ/2光程差d=λ/2，S1、S2在P1处步调相反，该点振动减弱。(暗）S1S2P2PdS1S2P2P2P1S1P1S2dS1S2P2d=λ光程差d=λ，S1、S2在P2处步调一致，该点振动加强。(亮）形成明、暗条纹的条件光程差：21LLsS1S2P1Pl22nsn=0、1、2、3……暗纹2)12(nsn=0、1、2、3……亮纹做一做自制器材观察双缝干涉器材：胶片一张、刀片两片、激光笔一只操作：把两片刀片并拢，以刀刃的前端沿着直尺在胶片上一次划出两道细缝，细缝间距小于0.1mm，这样就形成了双缝。2、相邻明（暗）纹间的距离大小：①双缝之间的距离d:双缝与屏间的距离l:S1S2P1Pldlx波长越大，相邻的亮纹间距越大波长λ:②d越小，相邻的亮纹间距越大③L越大，相邻的亮纹间距越大（1）：影响因素：相邻亮纹间距计算公式：波长λ:双缝之间的距离d:双缝与屏间的距离l:猜想小结1.产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。2.（1）半波长的偶数倍时出现亮条纹；（2）半波长的奇数倍时出现暗条纹．S1S2P1P1．关于杨氏实验，下列论述中正确的是（）A．实验证明，光的确是一种波。B．双缝的作用是获得两个振动情况总是相同的相干光源C．在光屏上距离两个小孔的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D．在光屏上距离两个小孔的路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹AB2.频率为6×1014Hz的单色光从S1和S2投射到屏上，并且S1与S2振动相同．若屏上的点P到S1与P到S2的路程差为3×10-6m，问P点是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2路程相等的点，则PO间有几条暗纹？几条亮纹？P点为亮纹，6条暗纹，5条亮纹