光的干涉和衍射PPT课件
波的干涉条件:两列波的频率必顷相同
干涉现象是波动独有的特征,两列频率相 同的波在相遇的区域里叠加,出现了某些区域 的振动总是加强,某些区域的振动总是减弱的 相互间隔的干涉现象。
请问:如果光真的是一种波,就必然会观察到
光的干涉现象,干涉图样将是怎样的?
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光的干涉 1801年,英国物理学家托马斯·杨(1773~1829)
(双缝)干涉图样
(单缝)衍射图样
双缝间距越小,条纹间距越大 单缝宽度越小,条纹间距越大
(单色光)波长越小,条纹间 距越小
单色光形成明暗条纹,白光形 成彩色条纹
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(单色光)波长越小,条纹间 距越小
单色光形成明暗条纹,白光形 成彩色条纹
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D.荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮
4.点光源照射一个障碍物,在屏上所成的阴影 的边缘部分模糊不清,产生的原因是 [ D ]
A.光的反射 B.光的折射
C.光的干涉 D.光的衍射
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3、干涉条纹与衍射条纹的区别
干涉:等距的明暗相间的条纹,亮条纹的亮 度向两边减弱较慢。
衍射:中央有一条较宽亮条纹,两边是对称明暗 相间的条纹,亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
在实验室里成功的观察到了光的干涉.
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光的干涉
双缝干涉
束激 光 缝双
屏上看到明暗相间的条纹
屏
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光的干涉
P1
S1
S2 d
P
双缝干涉
P P1 P2
相干波源是哪两个? 光程差
S1、S2
Δ r =P1S2-P1S1
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光的干涉
双缝干涉
请问(1)什么情况下出现明条纹?
A、只有红色和绿色的干涉条纹,其他颜色的条纹 消失
B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的 干涉条纹依然存在
C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍 有光亮
D、屏上无任何光亮
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2、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
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波的衍射
波绕过障碍物传帮带播的现象,叫做波的衍射 现象
波的衍射条件:障碍物或缝的尺寸比波长小, 至少跟波长差不多
光既然是一种波,但是在生活中我很少 观察到光得衍射现象呢???
原因:可见光的波长只有十分之几微米,因此
通常的物体都比其大得多
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下面就让我们一起来观察光的衍射现象
波动说
2020年10月2日这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒” 2
复习
什么是机械波? 机械振动在介质中的传播称为机械波
注意:机械波只是机械振动这种振动形
式在介质中的传播
波的叠加
当两列频率相同的两列波在介质中传播 相遇会出现什么现象呢?
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波的干涉
频率相同的波叠加时,空间某些区域的振幅加 强,另一些区域的振幅减弱,这种现象叫做波的 干涉
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请问(1)薄膜干涉中的相干光源来自于 哪里?
薄膜的前后两个反射面
(2)怎样观察才能看到干涉图样?
人与火焰同侧(入射光侧) 薄膜干涉在生产技术中的应用: 用干涉法检查表面是否平整 、增透膜
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干涉法检查表面的平整程度:
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光的干涉
薄膜干涉
增透膜:在透镜表面涂上一层薄膜,当薄膜的厚 度等于入射光的在薄膜中的波长的1/4时,从薄 膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半 个波长,它们干涉相消,减小了反射光的能量, 增强了透射光的能量,称为增透膜。
实验演示
注意:“光的直线传播”只是一种
特殊的情况。即光在没有障碍物的
均匀介质中是沿直线传播的或在障
碍物的尺寸比光的波长大得多的情
况下,衍射现象不明显也可认为光
是沿直线传播
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巩固练习
1、在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上 观察到彩色的干涉条纹,若在双缝中的一缝前放 一红色滤光片,另一缝前入一绿色滤光片,这时 (C )
涉条纹是由下列两个表面反射的光线叠加而成的?( C )
A、a的上表面和b的下表面
B、a的上表面和b的上表面
ห้องสมุดไป่ตู้C、a的下表面和b的上表面
D、 a的下表面和b的下表面
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3、下列现象中,属于光的干涉现象的是 [A ]
A.肥皂泡上的彩色条纹
B.雨后天边出现彩虹
C.早晨东方天边出现红色朝霞
光屏上某点到双缝的路程差(光程差)为 波长的整数倍时,该点出现亮条纹。 D=nλ(n=0、1、3……) (2)什么情况下出现暗条纹?
光屏上某点到双缝的 路程差(光程差)为半波 长的奇数倍时,该点出现 暗 条 纹 D=(2n+1)λ/2(n=1、 3、5……)
P1
S1 P
S2 d
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第二十章 光的本性
————光的干涉和光的衍射
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光到底是什么?……………
17世纪明确形成 了两大对立学说
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
牛顿
19世纪初证明了 波动说的正确性
惠更斯
微粒说
19世纪末光电效应现象使得 爱因斯坦在20世纪初提出了 光子说:光具有粒子性
光的干涉
双缝干涉
请问:如果改用白光做双缝干涉实验, 能看到白色的明暗相间的条纹吗?
白光
原因:由于白光内各种单色光的干涉条 纹间距不同,在屏上会出现彩色条纹.
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光的干涉
薄膜干涉
让一束光经薄膜的两个表面反射 后,形成的两束反射光产生的干涉 现象叫薄膜干涉.
实验演示
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光的干涉
双缝干涉
请问:(1)改用不同颜色的光做该实验,条纹宽 度是否相同?什么颜色的光条纹宽度最大?
红光干涉条纹最宽、紫
光的干涉条纹宽度最窄
P1
(2)屏到光源距离改 变,条纹宽度会改变 吗?
S1
(p 1)
P
S2 l
随屏到光源的距离的 增大而增大
(Δx=L/d·λ)注:L>>d
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