4.4 光的干涉 课件 -2026-2027学年高二上学期物理粤教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦光的干涉，涵盖双缝干涉现象、干涉条件及薄膜干涉。通过肥皂膜、油膜彩色条纹现象导入，结合波的干涉知识温故知新，引出托马斯·杨双缝实验，构建前后知识脉络作为学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，通过杨氏双缝实验推导条纹间距公式，结合薄膜干涉应用实例培养科学思维与物理观念。例题练习巩固知识，帮助学生提升科学推理能力，教师可借助系统内容高效开展教学。

授课教师：物思理 粤教版高中物理选择性必修第一册课件 第四章 光及其应用 第四节 光的干涉 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 目录 第4节 光的干涉 探究新知 1、光的双缝干涉现象 2、光产生干涉的条件 3、薄膜干涉 4、例题和练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2 新课引入 肥皂膜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。这些彩色条纹或图样是怎样形成的？ 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 温故知新 两列频率相同的波(相干波)相遇时,在某些区域振动加强,而在某些区域振动减弱;且振动加强的区域与振动减弱的区域相互间隔.这种现象叫波的干涉。 干涉现象是波动独有的特征， 1801年，英国物理学家托马斯·杨首次在实验室成功观测到光的双缝干涉现象，直接证明了光的波动特性. 新课引入 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 天才的设想 光束 单缝 双缝 红滤色片 (激光) 屏幕 s0 s1 s2 杨氏双缝实验被评为十大最美丽实验之一。 托马斯·杨 巧妙解决了相干光问题 一、光的双缝干涉现象 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.观察与思考 一、光的双缝干涉现象 杨氏双缝干涉实验 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 杨氏双缝干涉实验 一、光的双缝干涉现象 1.观察与思考 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2.思考问题：为什么会出现明暗相间的条纹呢？ 如果光是一种波，那么两条相距很近(约0.1mm)的狭缝就成为了振动情况总相同的两个波源，两个波源发出来的光在挡板后面的空间相互叠加，光在一些位置相互加强，在另一些位置相互减弱，在挡板后面的屏上会得到明暗相间的条纹。 杨氏双缝干涉实验的意义：证明了光是一种波。 一、光的双缝干涉现象 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.中央亮纹的形成 P 中央亮纹 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中央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，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。 双缝 S1 S2 屏幕 二、光产生干涉的条件 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 波源S1和S2产生的两列相干光波到达P1的路程差 恰好是波长的整数倍时，将出现明条纹。即： 二、光产生干涉的条件 2.亮条纹的形成规律 结论一：光程差等于波长整数倍时显示为明条纹。 （k=0，±1，±2，……） 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 波源S1和S2产生的两列相干光波到达P1的路程差 恰好是半波长的奇数倍，则出现暗条纹。即： （k=0，±1，±2，……） 二、光产生干涉的条件 2.暗条纹的形成规律 结论二：光程差等于半波长的奇数倍时显示为暗条纹。 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 光程差： 4.双缝干涉规律总结： k=0、1、2、3…… 暗纹： k=0、1、2、3…… 亮纹： 二、光产生干涉的条件 S1 S2 P1 P l r1 r2 若两列光在绝对折射率为 n 的介质中传播: （k=0，±1，±2，……） 亮纹： 暗纹： （k=0，±1，±2，……） 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 干涉条纹的间距(条纹宽度)与哪些因素有关? 双缝 S1 S2 屏幕 △x △x 条纹间距△x：相邻两条亮纹（或暗纹）中心之间的距离叫做条纹间距。 L d 5.双缝干涉亮（暗）纹间距的公式 二、光产生干涉的条件 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 光路原理图 s s1 s2 o O’ L d x λ θ Δ 二、光产生干涉的条件 5.双缝干涉亮（暗）纹间距的公式 推导得： 相邻明（暗）纹间的距离大小的影响因素： （2）双缝之间的距离d: （3）双缝与屏间的距离 l : 波长越大，相邻的亮纹间距越大 （1）波长λ: d越小，相邻的亮纹间距越大 L越大，相邻的亮纹间距越大 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 14 6.白光的干涉图样特点 (1)明暗相间的彩色条纹； (2)中央为白色亮条纹； (3)干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的； (4)在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。 二、光产生干涉的条件 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 水面上的油膜呈彩色 三、薄膜干涉 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 三、薄膜干涉 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.薄膜干涉的成因 由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形。 光从薄膜的前后两个表面反射出来两个光波，这两列光波的频率相同，产生干涉。 前表面 后表面 三、薄膜干涉 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2.薄膜干涉的规律 光程差为波长的整数倍，形成亮条纹。 光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。 白光照射时是彩色条纹 三、薄膜干涉 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 3.薄膜干涉的应用 取一个透明的标准样板，放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片，使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜，用单色光从上面照射，入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光，从反射光中就会看到干涉条纹. 标准样板 待检部件 空气薄层 应用：检查表面的平整程度 三、薄膜干涉 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 检测工件表面的平整度 如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的，如图甲；如果观察到的干涉条纹如图乙、丙，则表示被检测表面微有凸起或凹下，这些凸起或凹下的地方的干涉条纹就弯曲。从弯曲的程度就可以了解被测表面的平整情况。这种测量精度可达10- 6cm。 甲 乙 丙 被检测平面 薄片 标准样板 单色光 3.薄膜干涉的应用 三、薄膜干涉 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 增透膜 薄膜厚度 在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波长的1/4时，从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半个波长。它们干涉相消，减小了反射光的能量，增强 了透射光的能量，称为增透膜。 应用二：照相机的增透膜 3.薄膜干涉的应用 三、薄膜干涉 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 将一块半径很大的平凸透镜与一块平板玻璃叠放在一起，二者之间便形成类似劈尖形的空气层。用单色平行光垂直照射，在空气层上表面两束反射光干涉，产生的干涉条纹称牛顿环。 空气薄膜厚度相同处光程差相同，所以牛顿环为一系列同心圆环。 应用三：牛顿环 三、薄膜干涉 3.薄膜干涉的应用 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 三、薄膜干涉 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 目标二： 干涉条纹和光的波长之间的关系 目标一：光的双缝干涉 光的干涉 目标三： 薄膜干涉 ∆ x ＝ λ 干涉原理 应用 增透膜和增反膜 检查平面的平整度 步调相同 实验现象 干涉条件 相干光源 亮暗条纹条件 路程差为半波长偶数倍 ——亮条纹 路程差为半波长奇数倍 ——暗条纹 频率相同、振动方向相同、相位差恒定 课堂小结 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 【典例1】双缝干涉的原理图如图所示，O到狭缝S1、S2的距离相等，OP与光屏垂直，P'为光屏上的点，下列说法正确的是（　　） A．通过狭缝S1、S2的光的颜色不同 B．通过狭缝S1、S2的光的波长不同 C．光屏上P处一定出现亮条纹 D．光屏上P'处一定出现暗条纹 C 四、例题和练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 【典例2】同一双缝干涉实验装置做了甲、乙两种光的双缝干涉实验，获得的双缝干涉条纹分别如图1、2所示。下列说法正确的是（　　） A．图1中，两列光波谷和波谷重叠处出现暗条纹 B．图1中，两列光波峰和波峰重叠处出现亮条纹 C．甲光的波长比乙光的波长长 D．减小实验中的双缝间距，条纹间距会变小 BC 四、例题和练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 【典例3】如图甲所示，一顶角较大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，单色光从上方垂直玻璃的上表面射向玻璃体，沿光的入射方向看到明暗相间的条纹；如图乙所示，用一个曲率半径很大的凸透镜与一个平面玻璃接触，单色光从上方垂直射向凸透镜的上表面时，可看到一些明暗相间的单色圆，下列说3法正确的是（　　） A．甲图是干涉现象，乙图是衍射现象 B．甲图的条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀 C．乙图的条纹是由透镜的上、下表面的反射光干涉产生的 D．乙图的条纹疏密均匀，若把乙图的入射光由红色换成紫色，则观察到的条纹数会减小 B 四、例题和练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7 m，则在这里出现的应是________(选填“明条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×10－7 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(选填“变宽”“变窄”或“不变”)。 【解析】 （1）×n＝7.95×10－7得n＝3，因此P点为暗条纹； （2）由Δx＝λ可知，λ增大，则Δx也将增大，即条纹间距将变宽。 四、例题和练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 29 2.(多选)在双缝干涉实验中，下列说法正确的是( )。 A．相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的 B．把入射光由红光换成紫光，相邻两明条纹间距变宽 C．只有频率相同的两列光才能发生明显的干涉现象 D．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定 四、例题和练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 四、例题和练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 See you later! 物思理 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $