4.3 光的干涉 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1、干涉的条件 (1)两波源的频率相同。 (3)振动方向相同。 (2)相位差恒定。 复习回顾： 振动加强点的位置 振动减弱点的位置 若两波源振动步调相反，则上述结论相反． 若两波源振动步调相同，则： 2、加强点和减弱点的判断 1.了解相干光源，知道光的干涉条件 2.通过双缝干涉实验，认识双缝干涉图样的特征 3.知道光的路程差概念，知道产生明暗条纹的条件和相邻两个亮（暗）条纹中心间距与波长的关系 学习目标 4.3 光的干涉 肥皂泡看起来常常是彩色的 雨后公路积水，上面漂浮的油膜也经常显现出彩色条纹或图样 天才的设想 光束 单缝 双缝 红滤色片 (激光) 屏幕 s0 s1 s2 托马斯·杨 杨氏双缝实验被评为十大最美丽实验之一。 巧妙解决了相干光问题 1、单缝作用： 获得线光源，使光源有唯一的频率和振动情况． 2、双缝作用： 获得两个频率相同、振动情况完全相同的光源，叫相干光源(频率相同) 用氦氖激光器演示光的双缝干涉 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光的干涉． 等间距 3、双缝干涉图样特点： 中央亮条纹 明暗相间 一、光的双缝干涉 4、杨氏双缝干涉实验证明了光是一种波。 双缝 S1 S2 屏幕 P1 第一亮纹 ∆s =λ P 中央亮纹 ∆s =0 P2 第二亮纹 ∆s =2λ P3 / 第三亮纹 ∆s =3λ P3 第三亮纹 ∆s =3λ P2/ 第二亮纹 ∆s =2λ P1/ 第一亮纹 ∆s =λ 当光程差∆s= nλ=(2n)λ/2 （n=0,1,2...） 时出现亮纹 二、对光的双缝干涉现象的解释 双缝 S1 S2 屏幕 Q1 第一暗纹 ∆s =λ/2 Q2 第二暗纹 ∆s =3λ/2 Q3 / 第三暗纹 ∆s =5λ/2 Q3 第三暗纹 ∆s =5λ/2 Q2/ 第二暗纹 ∆s =3λ/2 Q1/ 第一暗纹 ∆s =λ/2 当光程差∆s =(2n+1)λ/2（n=0,1,2...） ，出现暗纹。 【例1】(多选)关于光的干涉，下列说法正确的是(　　) A．只有频率相同的两列光波才能产生干涉 B．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定 C．频率相同、振幅相同的两束光才能产生干涉 D．两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时，从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹 AC 练习、如图所示,用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝,在光屏的P点出现第3条暗条纹,已知光速为c,则P到双缝 的距离之差 应为( ) D 波长为，两缝间距为d，双缝到屏的距离为l。 θ 三、条纹间距与波长的关系 M r2-r1=dsinθ 两列波的路程差为波长的整数倍，即： （k=0,1,2…)出现亮条纹， 亮条纹位置为： 干涉条纹间距的推导：课本92页   相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为: 猜想：在其它条件不变的情况下，不同颜色的光，条纹间距不同。 练习（多选）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（　　） A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将整个装置放在水中 AC 练习、如图所示为双缝干涉实验装置，当使用波长为6×10－7 m的橙光做实验时，光屏P点及上方的P1点形成相邻的亮条纹。若使用波长为4×10－7 m的紫光重复上述实验，在P和P1点形成的亮、暗条纹的情况是(　　) A．P和P1点处都是亮条纹 B．P点处是亮条纹，P1点处是暗条纹 C．P点处是暗条纹，P1点处是亮条纹 D．P和P1点处都是暗条纹 B 练习、如图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第2条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为（　　） B 练习、用同一双缝干涉实验装置在真空中做红光和紫光的双缝干涉实验，获得甲、乙两种干涉条纹，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．甲为紫光，乙为红光 B．甲光在水中的传播速率大于乙光在水中的传播速率 C．在同一种介质中，甲光的折射率大，乙光的折射率小 D．在同一种介质中，甲光全反射临界角小，乙光全反射临界角大 B 练习（多选）如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变