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高二物理光的干涉

2、在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏上观察 到彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片 (只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透 过绿光),这时:( C)
A、只有红色和绿色的干涉条纹,其它颜色的双缝干 涉条纹消失.
B、红色和绿色的干涉条纹消失,其它颜色的干涉条 纹仍然存在.
C、任何颜色的干涉条纹都不存在。 D、屏上无任何亮光.
光程差d=0,S1、S2步调一致,该点振动加强。(亮)
S1 S2 d
P1 P
S1
P1
S2
d =λ/2
S1
P1
d
P1S1
S2
P1S2
P1
光程差d= λ/2 ,S1、S2在P1处步调相反,该点振动减弱。(暗)
S1
P2
S1
P2
P S2 d
S2
d =λ
S1
P2
P1S1
d
S2
P2
P1S2
光程差d= λ ,S1、S2在P2处步调一致,该点振动加强。(亮)
单缝
双缝
巧妙解决了相干光问题
屏幕

s1

s0
s2
红滤色片 (激光)
托马斯·杨
杨氏双缝实验被评 为十大最美丽实验之 一。
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.
证 明 光 是 一 种 波
实验演示:
现象:出现亮暗相间条纹。
用氦氖激光器演 示光的双缝干涉


L


L
为什么双缝的间距d越小,条纹的间距越大?



d1 d2
d1


L

L
d2
两狭缝之间距离d不变 L1 L2
L1 L2 d
屏A 屏B
③ 双缝与屏间的距离 l : L越大,相邻的亮纹间距越大
(2):相邻亮纹间距计算公式:
x l
d
P1
S1 P
S2 l
各色光在真空中的波长
光的 颜色

波长 nm 770-620
光的 颜色
绿
波长 nm 580-490

620-600
蓝-靛
490-450

600-580

450-400
红光波长最大,紫光波长最小
二:双缝干涉规律 1、形成明、暗条纹的条件
光程差: s L1 L2
P1
S1
P
S2
l
亮纹
s 2n
2
n=0、1、2、3……
暗纹 s (2n 1) n=0、1、2、3……
2
2、相邻明(暗)纹间的距离大小:
(1):影响因素:
① 波长λ: 波长越大,相邻的亮纹间距越大
② 双缝之间的距离d: d越小,相邻的亮纹间距越大
3、用白光做双缝干涉实验时,得到彩色的干涉条纹, 下列正确的说法是:( ) A、干涉图样的中央亮纹是白色的; B、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条纹; C、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹; D、在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与 双缝间距离有关
AC
为什么光的波长λ越大,条纹的间距越大?
2.(1)半波长的偶数倍时出现亮条纹;
P1
(2)半波长的奇数倍时出现暗条纹. S1
P
S2
3、同样条件的双缝实验,用不同的色
光得到的相邻亮(暗)条纹间的宽
度不等。
x L
d
4、干涉条纹的特点是等间距的,明暗相间的;单色光和 白光的条纹不同。
练习题:
1、两只相同的灯泡发出的光束相遇___不__能______发生 干涉现象?(填“能”或“不能”)
思考3:为什么有的地方 亮一些有些地方暗一些? 请用我们所学的波动知识 来解释。
叠加(振动)加强的地方 出现亮条纹,振动减弱的 地方出现暗条纹。
讨论:亮纹和暗纹为什么相间(依次出现)呢?
S1
S2
d
P2
P
P1 P2
P1
P
P1S2-P1S1= d 光程差
S1
P S1
S2 d
P
S2
S1
P
PS1
S2
P
PS2
第 十 三 单 第 2 节
一:杨式双缝干涉实验
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.
思考1:如果我们先假设光是一种波,那 么按照我们所学的波动知识,光要发生干 涉现象需要满足什么条件?
(频率相同)
思考2:有没有什么方法可以获得相干光— 频率相同的光呢?
天才的设想
x L
d
3.光的干涉条纹的特点:
(1)、单色光的干涉图样是:
明暗相间的条纹,相邻明 纹的间距相同,强白光的干涉图样是:
中央是白色条 纹,两侧是彩 白光 色条纹
亮暗相间彩色条纹.
红 700nm 兰 470nm
小结
1.产生稳定的干涉条纹的条件:两光频率相同。
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