4.3 光的干涉 课件- 2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦光的干涉，涵盖薄膜干涉、劈尖干涉、牛顿环、增透膜及迈克耳孙干涉仪等核心内容。课堂通过问题链导入，如“薄膜为何呈彩色”“在哪侧观察干涉”，以薄膜干涉条件为基础，衔接劈尖干涉的等厚条纹、应用及牛顿环等，构建递进式学习支架。 其亮点在于以问题驱动科学探究，结合实验情境（如劈尖角度变化对条纹间距的影响）和实际应用（检测表面平整度、测透镜半径），培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。通过公式推导与现象分析结合，帮助学生深化物理观念，教师可借助清晰的知识脉络提升教学效率。

4.3 光的干涉 薄膜干涉 为什么薄膜呈现彩色条纹？ 我们应该在哪一侧观察薄膜干涉？是在光源一侧？还是在无光源一侧？ 条纹是水平分布还是竖直分布？ 前表面 后表面 薄膜干涉的条件 明暗条纹与薄膜厚度的关系 (1) 亮条纹:ΔS=nλ (2) 暗条纹:ΔS=(2n+1)λ/2 先不考虑半波损失，不是忽略半波损失，半波损失在这里是不能被忽略的 在重力的作用下，条纹间距如何变化？ 重力作用下膜会变薄 在重力的作用下，薄膜随着时间越来越薄，条纹间距变稀疏。 楔(劈)形膜——劈尖干涉 平行光垂直入射到劈尖上 同一厚度对应同一级条纹 —— 等厚条纹 θ ≈ 10-4~10-5rad  反射光1  单色平行光垂直入射 e n n n · A 反射光2 (设n > n ) ek ek+1 Δe l θ θ λ = 2Δe = 2lsinθ 条纹特点： （1）明暗相间平行于棱边的直条纹； （2）相邻明（暗）纹厚度差是劈尖薄膜中的波长的一半； （3） 越小，L 越大，条纹越稀； 越大，L 越小，条纹越密。 若将上板逆时针转动，会观察到什么现象？ 若将上板向上平移，会观察到什么现象？ 条纹间距l= 劈尖 不规则表面 劈尖干涉的应用 等厚条纹 待测工件 平晶 d (2) 检测表面不平整度 (1)可测量小角度、小位移、微小直径、波长等 ↑ 条纹变密； 提前凹陷，延后凸起 练习 如图所示，用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到如图所示条纹中的P和Q情况，这说明（　　）A．此操作利用了光的反射原理 B．N的上表面B处向上凸起 C．若出现两条连续的直线干涉条纹，则说明两条 连续的干涉条纹所对应的空气薄膜厚度相等 D．干涉条纹是由M下表面的入射光线和N的上表面的 反射光线干涉形成的 B 应用2：牛顿环 试分析牛顿环的疏密情况 由牛顿首先发现 ①中心是暗纹(半波损失造成) ②条纹越往外越密(θ越来越大) 亮纹特点： 平晶 S 分束镜 M 显微镜 0 平凸透镜 . 在光密介质表面反射时，电场矢量的方向会发生反转（相位突变π）。平凸透镜与平面玻璃接触形成的空气薄膜中 牛顿环是由平凸透镜与平面玻璃接触形成的空气薄膜产生的等厚干涉图样，表现为一系列明暗相间的同心圆环，中心通常为暗斑。 装置结构：平凸透镜的曲面与平面玻璃接触，形成厚度渐变的空气层。 光路分析： 第一束光：入射光在空气膜上表面（平凸透镜下表面，玻璃→空气）反射，无半波损失。 第二束光：透射光在空气膜下表面（平面玻璃上表面，空气→玻璃）反射，发生半波损失（相位突变π，等效光程增加λ/2）。 ΔL=2d+ 2/λ ​ 白光入射的牛顿环照片 牛顿环的应用 13 ▲ 测透镜球面的半径R ▲ 测波长 ▲ 检验透镜球表面质量 标准验规 待测透镜 暗纹  已知 , 测 m、rk+m、rk ，可得R 。 已知R，测出m 、 rk+m、rk， 可得 。 若条纹如图， 说明待测透镜 球表面不规则，且半径有误差。 镜头颜色为什么发紫? 增透膜 减少反射，增加透射 由于人眼对绿色最敏感，所以一般增透膜 增强的是绿光 增透膜 薄膜厚度 增透膜厚度： 镀层薄膜 使____光的反射光完全抵消故镜头呈____色 绿 淡紫 P S M2 M1 G1 G2 L M2′ 3.迈克耳孙干涉仪 证明光速与参考系无关 Lavf58.29.100 $