高中物理3 光的干涉评优课ppt课件

这是一份高中物理3 光的干涉评优课ppt课件，共27页。PPT课件主要包含了实验装置，相干光源，杨氏双缝干涉实验，双缝屏，光的波长的测定，条纹中心的位置，由大到小，由小到大，光的折射，双缝干涉结论等内容，欢迎下载使用。

世界上如果没有光就会变成一片黑暗，但是光究竟是什么呢?人类对光的本性的认识,经历了漫长而曲折的道路，到了17世纪，基本上形成了两种学说：一种以牛顿为代表的微粒说，另一种是以惠更斯为代表的波动说。
与牛顿同时代的荷兰物理学家惠更斯首先提出光的波动说。当时牛顿反对光的波动说，主要是因为当时光的波动说还不能很好解释光的直线传播这一基本事实，也不能解释光的偏振现象。直到1801年，英国物理学家托马斯·杨进行了著名的杨氏干涉实验，1815年法国物理学家菲涅耳进行的“菲涅耳双镜”实验，才令人信服地证明了光具有波动性。
一、历史回顾
把点光源发出的一束光分成两束，能保证它们具有相同的频率和恒定的相差。
二、光的干涉
杨氏干涉
波源S发出球面波, 同时到达S1和S2这两个狭缝，S1和S2可视为相干波源,相干波源发出的频率相同、振动方向一致的相干光，
同时传播到光屏上。叠加的结果是产生明暗相间的干涉条纹。在波峰与波峰、波谷与波谷叠加的地方，光波互相加强，形成明条纹。在波峰与波谷叠加的地方，光波互相抵消或削弱，形成暗条纹。
单色光的双缝干涉的实验现象：
1、等宽度、等间距的明暗条纹。
2、波峰与波峰、波谷与波谷叠加的区域振动最强，即出现明条纹。波峰与波谷叠加的区域振动最弱，即出现暗条纹。
当相干光在空间相遇时，光波产生了稳定的加强或减弱，并在相遇的空间形成明暗相间的条纹，这种的现象叫光的干涉。光的干涉证明了光是一种波。
思考：若用绿光在同样的装置中做双缝干涉实验，会得到什么图样呢？
不同单色光的双缝图样干涉比较
从两张照片中可以看出：红光的条纹间距（宽度）比绿光大，那么，不同单色光的干涉条纹的间距（宽度）与哪些因素有关?
(应用)你能否根据所学的知识，设计一测量某种可见光波长的方案？
测量(1)双缝的间距d(2)光屏到挡板的距离L(3)相邻两条条纹的间距∆x
实例：（应用）(1)双缝的间距 d=0.18mm(2)光屏到挡板的距离L=90cm(3)相邻两条条纹的间距∆x=3.50mm求：此单色光的波长为多大?
红光波长最大，紫光波长最小
条纹间距的含义：相邻的亮纹或暗纹之间的距离总是相等的，相邻的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。
三、条纹间距及离中心条纹距离
七种单色光的综合性质对比
单色光，白光在同样的装置中做双缝干涉实验，实验现象
屏中央出现亮纹，两侧出现间距相等的亮暗相间的条纹。
屏中央出现白色亮纹，两侧出现彩色条纹，紫光最靠近中央，边缘为红光。
相干光源（发生干涉的条件）
如图，点着酒精灯，在其火焰上洒一些食盐，使酒精灯便发出黄色的火焰。把带肥皂液薄膜的金属圈放在酒精灯旁适当的位置，使眼睛恰能看到由薄膜反射而生成的黄色火焰的
虚像。当肥皂薄膜下垂到一定程度，就在虚像上出现了明暗相间的干涉条纹。
干涉条纹形成的原因：竖立的肥皂薄膜在重力作用下形成了上薄下厚的楔形。当酒精灯的火焰照射到薄膜上时，分别从膜的前表面和后表面反射的两列光波，它们频率相同，方向一致，能产生干涉。在薄膜的某些地方，两列光波反射回来时，恰是波峰和波峰叠加，波谷和波谷叠加，使光波的振动加强，形成亮条纹；而在另一些地方，两列光波的波峰和波谷叠加，使光波的振动互相抵消，形成暗条纹。
1）现象：水平明暗相间条纹
２相干光的来源： 肥皂薄膜前表面反射光波与后表面反射 光波相互叠加产生干涉
3. 其他干涉现象
激光通过双狭缝时的干涉图样
激光通过十字形狭缝时的干涉图样
(1)干涉法检查精密部件的表面取一个透明的标准样板，放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片，使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜，用单色光从上面照射，入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光，从反射光中就会看到干涉条纹，如图所示。
4. 光的干涉在技术上的应用
如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的,如图（b）所示；如果观察到的干涉条纹如图（c）所示，则表示被检测表面微有凸起或凹下，这些凸起或凹下的地方的干涉条纹就弯曲。从弯曲的程度就可以了解被测表面的平整情况。
因为人的视觉最敏感的色光为绿光，所以增透膜的厚度为绿光在增透膜中波长的1/4。以增大绿光的透射强度。因为红光与紫光反射强度大，所以照相机的镜头常呈淡紫色或蓝色
1. 什么是光的干涉现象和衍射现象？为什么说这些现象说明了光具有波动性？
2. 被太阳光照射的肥皂泡呈现出彩色花纹，是由于什么引起的？