4.3光的干涉-【物理优课PPT】高中物理选择性必修第一册同步PPT课件（人教版2019）

人教版（2019） 选择性必修 第一册 第四章 授课老师：物理优课PPT Interference of light 1 了解相干光源，知道光的干涉条件，知道杨氏干涉实验的设计原理。 01 通过光的双缝干涉实验，认识双缝干涉图样的特征。 02 知道光的路程差的概念，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。 03 知道薄膜干涉的原理并能解释一些现象。 04 学习目标 2 核心素养目标 物理观念 1. 观察光的干涉现象，认识干涉条纹的特点 2.知道相干光源的概念和产生干涉现象的条件 科学思维 能阐述干涉现象的成及明暗条纹的位置和特点 科学探究 探究决定条纹间距的因素，理解产生亮、暗条纹的条件 科学态度与责任 理解薄膜干涉的原理，了解薄膜干涉的应用 3 01 光的双缝干涉 02 干涉条纹和波长之间的关系 03 薄膜干涉 04 典型例题 4 课堂引入 彩虹晕色的珍珠光泽 电脑屏幕摩尔纹 阳光下的泡沫 “美丽的条纹”中的关键特征一“条纹”让你想到了什么现象? 5 问题与思考 思考：怎样才能观察到光的干涉现象呢？ 1.光要发生干涉现象需要满足什么条件？ 相干光源（频率和振动情况一致） 2.有没有什么方法可以获得相干光—频率相同的光呢？ 3.重叠区内一质点振动是加强还是减弱，取决于什么？ 6 问题与思考 光的本性学说的发展史 牛顿 微粒说 惠更斯 波动说 7 问题与思考 托马斯·杨 杨氏双缝实验被评为十大最美丽实验之一 光束 单缝 双缝 红滤色片 (激光) 屏幕 s0 s1 s2 8 一、光的双缝干涉 单色光 狭缝 问题关键 9 一、光的双缝干涉 1.物理史实 1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光干涉现象。 2.演示实验 在暗室中用氦氖激光器发出的红色激光照射金属挡板上的两条平行的狭缝，在后面的屏上观察光的干涉情况。 实验装置 屏的照片 10 一、光的双缝干涉 ① 装置特点： 1）双缝到单缝的距离相等 2）双缝很近 d=0.1mm ② 单缝作用： 获得线光源，使光源有唯一的频率和振动情况 ③ 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 11 一、光的双缝干涉 一、光的双缝干涉 13 一、光的双缝干涉 用氦氖激光器演示光的双缝干涉 14 一、光的双缝干涉 3.实验过程 如图，让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝 S1 和 S2 的挡板上，狭缝 S1 和 S2 相距很近，两条狭缝就产生两个光源，它们的振动情况总是相同的，两光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加。 双缝干涉的示意图 15 一、光的双缝干涉 双缝干涉的示意图 4.实验现象 在屏上得到明暗相间的条纹。 特点：明暗相间、等间距、中央亮条纹 5.实验结论 证明光是一种波。 16 一、光的双缝干涉 例1.(多选)以下光源不可作为相干光源的是 (　 　) A.两个相同亮度的烛焰 B.双丝灯泡 C.出自一个光源的两束光 D.一束平行单色光经双缝后分为两束 解析 根据光发生干涉的条件,可知选 A、B。 AB 17 一、光的双缝干涉 波的干涉 18 一、光的双缝干涉 红滤色片 单缝 S 1 S 2 S * * * 屏幕 为什么有的地方亮一些有些地方暗一些？ 讨论1 19 S1 S2 P δ=0 由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达P点，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的也一定是波谷，确信在P点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A＝A1+A2为最大，P点总是振动加强的地方，故应出现亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。 一、光的双缝干涉 亮纹和暗纹为什么相间（依次出现）呢？ 讨论2 P 中央亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 20 S1 S2 P1 取 P 点上方的点 P1，从 S1S2 发出的光到 P1 点的光程差就不同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如 δ= S1－S2=λ，出现第一条亮纹。 一、光的双缝干涉 亮纹和暗纹为什么相间（依次出现）呢？ 讨论2 P1 第一亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 λ λ δ=λ 21 一、光的双缝干涉 亮纹和暗纹为什么相间（依次出现）呢？ 讨论2 P2 第二亮纹 双缝 S1 S2 屏幕 2λ 屏上 P1 点的上方还可以找到 δ= S1－S2＝2λ 的 P2 点出现第二条亮纹。 22 屏上 P1 点的上方还可以找到 δ= S1－S2＝4λ 的 P2 点，δ= S1－S2＝5λ的 P3 点……等处的第四条、第五条……亮纹；在中央明纹 P 的下方可找到 δ= S1－S2＝λ 的 P1/点，δ= S1－S2＝2λ的