光的干涉
典型例题
双缝干涉
1.下列现象中说明光具有波动性的是
A．光的干涉 C．光的反射
B．光的衍射 D．光电效应
AB
2. 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”）
3. 用单色光做双缝干涉实验时，屏上出现明暗
相间的干涉条纹，屏上某处到两狭键的距离之 差满足_____ 半__波__长_ 的__偶__数_ 倍_____时，该处出
3、电磁波与机械波的比较:共同点：都能产生干涉和 衍射现象；它们波动的频率都取决于波源的频率；在不同 介质中传播，频率都不变．不同点：机械波的传播一定需 要介质，其波速与介质的性质有关，与波的频率无关．而 电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，也可以 在介质中传播．电磁波在真空中传播的速度均为 3.0×108m／s，在介质中传播时，波速和波长不仅与介质 性质有关，还与频率有关．
缝宽窄
光的衍射
单 击 画 像面 观 看 录
光的衍射
单缝衍射条纹的特征 1、中央亮纹宽而亮． 2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．
光的衍射
观察下列衍射图样，分析衍射规律： 不同缝宽的单缝衍射
不同色光的单缝衍射
光的衍射
单缝衍射规律
1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各 条纹间距大．
2、单缝不变时，光波波长的（红光）中央 亮纹越宽，条纹间隔越大．
P1
S1 P
S2
条纹．
光的干涉
双缝干涉
如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远，条 纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波的波长 越大，条纹间的距离也越大，这是为什么？ 思考
S1 S2 l
分析：运用几何知识，
P1 相邻两条亮条纹之间的距
离为
x l
P
d
其中，波长用λ表示，d表
示两个狭缝之间的距离，l
3.11108ms ≈光速
光的电 磁说 关于光的电磁说的几点强调
1、麦克斯韦根据电磁理论，发现电磁波的波速与光速 相同，提出了光是一种电磁波的假说．赫兹通过实验证实了 光的电磁本质，光的电磁说把光学和电学统一起来了．
2、光的颜色是由电磁波的频率决定的．不同频率的色 光在真空中波速相同，在介质中波速不同．同一色光在不 同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变．在 同一介质中，频率越高，波速起小．
光的干涉
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．
光的干涉
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了光的干涉．
像单 击 画 面 观 看 录
光的干涉
双缝干涉
激
双
光
缝
屏
束
屏上看到明暗 相间的条纹
光的干涉
P2 P1
S1 P
S2 d
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏衍射
光的波动性
————光的电磁说
光
说
的 电
磁
光的干涉现象
光的衍射现象
光是一种波
19世纪中叶，光的波动说已经得 到了公认，但是光波的本质到底是什 么，是像水波？还是像声波呢？
光是一种电磁波 19世纪60年代，麦克斯韦预言 了电磁波的存在，并从理论上得出 电磁波在真空中的传播速度应为：
3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮，两侧为 彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为 紫色．
光的衍射
A S
1、 孔较大 时——屏上出现清 晰的光斑
B
2、 孔较小时——屏 上出现衍射花样
光的衍射
不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能 使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原 因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．历史 上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．
AC
5．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：
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，但屏上仍有亮
双缝干涉
P
P1 P2
S1、S2
相干波源
P1S2－P1S1= d
光程差
P2S2－P2S1＞ d 距离屏幕的中心越远路程差越大
光的干涉
双缝干涉
1、两个独立的光源发出的光不是相干光，双 缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干
光，在光屏上形成稳定的干涉条纹．
2、在双缝干涉实 验中，光屏上某点到双 缝的路程差为半波长的 偶数倍时，该点出现亮 条纹；光屏上某点到双 缝的路程差为半波长的 奇数倍时，该点出现暗
水波、声波都会发 生衍射现象，它们 发生衍射的现象特 征是什么？
光的衍射
一切波都能发生衍射，通过衍射把能量 传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是 障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．
取一个不透光的
激
像
屏，在它的中间装上
光
屏
一个宽度可以调节的 狭缝，用平行的单色
束
光照射，在缝后适当
调节狭
距离处放一个像屏 ．
光的波动性
————光的干涉
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
牛
顿的威望使得微
惠
顿
粒说一直占上风
更
19世纪初证明了
斯
波动说的正确性
微粒说 19世纪末光电效应现象使得 波动说 爱因斯坦在20世纪初提出了 光子说：光具有粒子性
这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”
为挡板与屏间的距离．
光的干涉
双缝干涉
各种光的不同颜色，实际反映了它们不同 的波长（或频率）．用白光做双缝干涉实验， 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．
红 光
白 光
光的干涉
双缝干涉
我们知道：波速等于波长和频率的乘积， 这个关系对一切波都是适用的．不同的色光在 真空中的传播速度相同，所以波长不同的色光， 它们的频率也不同：波长越长，频率越小；波 长越短，频率越大．各色光在真空中的频率的 范围见下表：
现亮条纹；屏上某处到两缝的距离之差满足 __半__波_ 长__的_奇_ 数__倍_____时，该处出现暗条纹．
4. 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
光．
D、屏上无任何亮光．
C
光的干涉
预习思考题
薄膜干涉
1、薄膜干涉中两束相干光如何获得？ 2、薄膜干涉有哪些实际应用？
光的的干涉现象反映了光的波动性，而波动性 的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射 现象呢？如果有衍射现象，为什么在日常生活 中我们没有观察到光的衍射现象呢？