教科版高中物理选修3-4第五章光的波动性（4节课件打包,同步教材教学）

5.1 光的干涉 1、两列机械波（如声波、水波）发生干涉的条件是什么？ 温故知新 2、如何获得两列相干的机械波？（以水波为例） 3、两列波干涉时，振动最强的点和振动最弱的点条件是什么？ 一、双缝干涉 观察思考 用一束平行的红色激光束照射有两条狭缝（也称双缝）S1和S2的档板（S1和S2相距约0.1mm），观察挡板后面与档板平行的屏幕上所出现的条纹. 单色光 屏 S1 S2 双缝 探究1：光是一种波 单色激光束 屏 等间距 双缝干涉图样 图样有何特征？ S1 S2 亮条纹的中心线 亮条纹的中心线 双缝 中央亮条纹 明暗相间 暗条纹的中心线 暗条纹的中心线 亮条纹 亮条纹 探究2： 出现明暗相间条纹的条件 S1 S2 λ 亮条纹 出现亮条纹的条件 （ n=0，1，2，3…） 暗条纹 探究2： 出现明暗相间条纹的条件 S1 S2 λ/2 亮条纹 暗条纹 出现亮条纹和暗条纹的条件 （ n=0，1，2，3…） （ n=0，1，2，3…） 综上分析，我们可以得到结论：当光从两狭缝到屏上某点的路程差为半波长 的偶数倍（即波长λ的整数倍）时，这时出现明条纹；当路程差为半波长 的奇数倍时，这时出现暗条纹； 和一般波的干涉一样，光的干涉的必要条件是两列光的频率相同.能发生干涉的两束光称为相干光. 光的干涉现象充分表明光是一种波. 光的干涉 双缝干涉 激光束 双缝 屏 屏上看到明暗相间的条纹 结论:光是一种波 观察思考 1、改变光屏到双缝的距离l，观察干涉条纹的间距有何变化？ 2、改变双缝的间距d，观察干涉条纹的间距有何变化？ 3、分别用红光和紫光照射双缝，观察干涉条纹的间距有什么不同？ 想一想，双缝干涉条纹的间距可能与哪些因素有关？ ＋ 干涉图样分析 亮暗相间彩色条纹 …… …… 白光 红光 蓝光 结论： 1、改变光屏到双缝的距离l，观察干涉条纹的间距有何变化？ 2、改变双缝的间距d，观察干涉条纹的间距有何变化？ 3、分别用红光和紫光照射双缝，观察干涉条纹的间距有什么不同？ 想一想，双缝干涉条纹的间距可能与哪些因素有关？ 随双缝的间距d增大而减小 随光屏到双缝的距离l增大而增大 红光波长长干涉条纹的间距大 用一根吸管蘸一点肥皂溶液，可以吹出一串肥皂泡，每个肥皂泡都呈现出五颜六色. 你能解释这个现象吗？ 二、薄膜干涉 产生原因是当肥皂膜竖直放置，由于重力作用，膜上薄下厚.光照射到肥皂膜上，经前后膜两次反射，又叠加在一起，后膜反射光的路程比前膜反射多2倍膜厚. 若膜厚度2倍等于波长整数倍，两列光波加强，呈现明纹。若某种膜厚度2倍等于半个波长奇数倍，此处两处两列波互相减弱，出现暗纹.膜厚度变化是连续的，就出现了明暗相间条纹. 1.薄膜干涉产生原因 薄膜前后两个面的 反射光发生了干涉 2.光的干涉现象在技术中的应用 用干涉法检查各种镜面的平整程度. 如果被测平面是平的，干涉条纹就是一组平行的. 如果干涉条纹发生弯曲，就表明被测表面不平的. 增透膜 发展空间 增透膜原理： 当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时，在薄膜的两个面上的反射光，光程差恰好等于半波长，因而相互抵消，达到减小反射光，增大透射光的作用. 思考：增透膜能否将所有反射光都抵消？ 思考：那么，怎样来确定增透膜的厚度？ 因为人的视觉最敏感的色光为绿光，所以增透膜的厚度为绿光在增透膜中波长的1/4.以增大绿光的透射强度. 因为红光与紫光反射强度大，所以照相机的镜头常呈淡紫色或蓝色. 照相机和望远镜 例1.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.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 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奇数倍时出现暗条纹 AC 精讲细练 【标准解答】选A、C.两列波产生干涉时，频率必须相同，否则不可能产生干涉现象，而不是干涉不稳定，故A正确、B错.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；若该路程差是光半波长的奇数倍时出现暗条纹（注意是半波长而不是波长），故C正确、D错. 例2.关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ） A.用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 B.用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 C.用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现