教科版高中物理选修(3-4)2.5《波的干涉和衍射》ppt课件

1选修３-4系列课件22.5《波的干涉》3教学目标1.知道波的叠加原理。2.3.二、能力目标三、德育目标通过波的叠加原理，使学生认识到事物之间的普遍联系。4●波的叠加原理和波的干涉现象。波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别。实验法、电教法、训练法。实物投影仪、CAI课件、波的干涉实验仪。15干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象．6英国医生和物理学家。对物理学的贡献，除了提出“能”的概念（1807年）和杨氏弹性系数之外，最大的成就就是1801提出光的干涉理论。71801年，托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉．一、杨氏干涉实验8产生相干光源的方法⑴将一束光分为两束；⑵利用激光。9激光束双缝屏屏上看到明暗相间的条纹结论:光的确是一种波10S1S2P1PP1P△rP1S2－P1S1=△r光程差P2P2相干波源S1、S2距离屏幕的中心越远路程差越大能产生干涉的两个光源二、决定条纹间距的条件11S1S2PPδ=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，其中一双缝S1S2屏幕条光传来的是波谷,另一条传来的也一定是波谷,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,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.12P1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δ=S1－S2=λ，出现第一条亮纹。λλδ=λ13P2第二亮纹双缝S1S2屏幕屏上P1点的上方还可以找到δ=S1－S2＝2λ的P2点出现第二条亮纹。2λ14P3第三亮纹双缝S1S2屏幕屏上P1点的上方还可以找到δ=S1－S2＝4λ的P2点，δ=S1－S2＝5λ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δ=S1－S2＝λ的P1/点，δ=S1－S2＝2λ的P2/点，δ=S1－S2＝3λ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。3λ15双缝S1S2屏幕P1第一亮纹δ=λP中央亮纹δ=0P2第二亮纹δ=2λP3/第三亮纹δ=3λP3第三亮纹δ=3λP3/第二亮纹δ=2λP3/第一亮纹δ=λ16Q1第一暗纹双缝S1S2屏幕S1S2P1取P点上方的点Q1，与两个狭缝S1、S2路程差δ=S1－S2＝λ/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。λ/2λ/2P中央亮纹17Q2第二暗纹双缝S1S2屏幕屏上Q1点的上方还可以找到δ=S1－S2＝3λ/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。3λ/2Q1第一暗纹P中央亮纹18双缝S1S2屏幕P1第一亮纹δ=λP中央亮纹δ=0P2第二亮纹δ=2λP3/第三亮纹δ=3λP3第三亮纹δ=3λP3/第二亮纹δ=2λP3/第一亮纹δ=λQ2第二暗纹Q1第一暗纹Q3第三暗纹Q3/第三暗纹Q2/第二暗纹Q1/第一暗纹δ=5λ/2δ=λ/2δ=3λ/2δ=5λ/2δ=3λ/2δ=λ/219（1）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为0、1λ、2λ、3λ、等波长的整数倍（半波长的偶数倍）时，该点为振动加强点。（2）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为λ/2、3λ/2、5λ/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δ=kλ（k=0，1，2，等）光程差δ=（2k-1)λ/2(k=1,2,3,等）亮纹暗纹20结论由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生干涉．当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时，该处的光互相加强，出现亮条纹；当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，该点光互相消弱，出现暗条纹。用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮纹，两边是彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。21例题:在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差0.6μm,若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是（）A．单色光f1和f2分别照射时,均出现明条纹B．单色光f1和f2分别照射时,均出现暗条纹c．单色光f1照射时出现明条纹,单色光f2照射时出现暗条纹D．单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现明条纹22解析：如图,双缝S1、S2，到光屏上任一点P的路程之差δ＝S2S2／,单色光f1的波长为λ1＝C／f1＝0.6μm，单色光f2的波长为λ2＝C／f2＝0.4μm,可见δ=λ1、δ=3λ1/2答案：C23