《132光的干涉》由会员分享,可在线阅读,更多相关《132光的干涉(26页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象,一:杨式双缝干涉实验,13.3 光的干涉,思考1:如果我们先假设光是一种波,那么按照我们所学的波动知识,光要发生干涉现象需要满足什么条件?,(频率相同),思考2:有没有什么方法可以获得相干光频率相同的光呢?,天才的设想,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、装置特点: (1)双缝很近 0.1mm, (2)双缝S1、S2与单缝S的距离相等,,2、装置要用单色光单孔的作用:是获得点光源双孔的作用:相当于两个振动情况完全相同的光源,双孔的作用是获得相干光源,1801年,英国物理学家托马斯杨
2、(17731829)在实验室里成功的观察到光的干涉,证明光是一种波,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,3、干涉图样的特点: (1)形成明暗相间的条纹 (2)亮纹间等距、暗纹间等距 (3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮 条纹-中央亮纹提出问题:(1)为什么会出现这样的图象? (2)怎样用波动理论进行解释?,复习:a.两列波在波峰和波峰相遇或波谷与波谷相遇时振幅变大,说明此点为振动加强点 。 b.两列波在波峰和波谷相遇时振幅变小,说明此点为振动减弱点。,二、运用光的波动理论进行分析,(4)对光发生干
3、涉时 若光互相加强,出现亮条纹 若光互相削弱,出现暗条纹,P1,P,P1S2P1S1= r,光程差,P2,讨论:亮纹和暗纹为什么相间(依次出现)呢?,光程差r=0,S1、S2步调一致,该点振动加强。(亮),S1,S2,P1S1,P1S2,r,r=/2,光程差r= /2 ,S1、S2在P1处步调相反,该点振动减弱。(暗),S1,S2,P1S1,P1S2,r =,光程差r= ,S1、S2在P2处步调一致,该点振动加强。(亮),r,双缝,S1,S2,屏幕,1、形成明、暗条纹的条件,光程差:,二:双缝干涉规律,n=0、1、2、3,暗纹,n=0、1、2、3,亮纹,2. 明暗条纹中心的位置,x=0处, k
4、=0,中央明纹,其它地方的亮度介于最明和最暗之间,条纹间距 与 的关系如何?,讨论:,11-2 杨氏双缝干涉,若 变化, 则 将怎样变化?,11-2 杨氏双缝干涉,3、相邻明(暗)纹间的距离大小:,双缝之间的距离d:,双缝与屏间的距离 l :,波长越大,相邻的亮纹间距越大,波长:,d越小,相邻的亮纹间距越大,L越大,相邻的亮纹间距越大,(1):影响因素:,(2):相邻亮纹间距计算公式:,红光波长最大,紫光波长最小,白光,红光,兰光,亮暗相间彩色条纹,(2)、白光的干涉图样是:,中央是白色条纹,两侧是彩色条纹,(1)、单色光的干涉图样是:,明暗相间的条纹,相邻明 纹的间距相同,各级明暗纹在中央明
5、纹两侧对称分布,强弱相同.,4.光的干涉条纹的特点:,小结,1.产生稳定的干涉条纹的条件:两光频率相同。,2.(1)半波长的偶数倍时出现亮条纹; (2)半波长的奇数倍时出现暗条纹,4、干涉条纹的特点是等间距的,明暗相间的;单色光和 白光的条纹不同。,3、同样条件的双缝实验,用不同的色 光得到的相邻亮(暗)条纹间的宽 度不等。,练习题:1、两只相同的灯泡发出的光束相遇_发生干涉现象?(填“能”或“不能”)2、在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏上观察到彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时:( )A、只有红色和绿色的干涉条纹,其它颜色的双缝干涉条纹消失B、红色和绿色的干涉条纹消失,其它颜色的干涉条纹仍然存在C、任何颜色的干涉条纹都不存在。D、屏上无任何亮光,不能,C,3、用白光做双缝干涉实验时,得到彩色的干涉条纹,下列正确的说法是:( )A、干涉图样的中央亮纹是白色的;B、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条纹;C、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹;D、在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与 双缝间距离有关,AC,为什么光的波长越大,条纹的间距越大?,亮,亮,亮,为什么双缝的间距d越小,条纹的间距越大?,d2,d1,屏A,屏B,L1,L2,d,两狭缝之间距离d不变,