物理：12.6《波的干涉》PPT课件(新人教版 选修3-4).ppt

高中物理新人教版选修-4 系列课件12.6波的干涉教学目标 一、知识目标 1.知道波的叠加原理。2.知道什么是波的干涉现象和干涉图样。3.知道干涉现象也是波特有的现象。二、能力目标 培养学生的空间想象能力。三、德育目标 通过波的叠加原理，使学生认识到事物之间的普遍联系。教学重点 波的叠加原理和波的干涉现象。教学难点 波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别。教学方法 实验法、电教法、训练法。教学用具 实物投影仪、CAI 课件、波的干涉实验仪。课时安排 1 课时 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 英国医生和物理学家。对物理学的贡献，除了提出“能”的概念（1807年）和杨氏弹性系数之外，最大的成就就是1801提出光的干涉理论。1801 年，托马斯杨在实验室里成功的观察到了光的干涉一、杨氏干涉实验产生相干光源的方法将一束光分为两束将一束光分为两束；利用激光。利用激光。激光束双缝屏屏上看到明暗相间的条纹结论:光的确是一种波S1S2P1PP1PrP1S2P1S1=r光程差P2P2相干波源 S1、S2距离屏幕的中心越远路程差越大能产生干涉的两个光源二、决定条纹间距的条件S S1 1S S2 2P PP=0=0中央亮纹 中央亮纹 由于从由于从SS11SS22发出的光是振动情况完发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达全相同，又经过相同的路程到达PP点，点，其中一条光传来的是波峰，另一条其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是传来的也一定是波峰，其中一波峰，其中一双缝 双缝S1S2屏幕 屏幕条条光传来的是波谷光传来的是波谷,另一条传来的也一定是波谷另一条传来的也一定是波谷,在在PP点激起的点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振幅振幅AAAA11+A+A22为为最大最大,P,P点总是振动加强的地方点总是振动加强的地方,故应出现亮纹故应出现亮纹,这一条亮纹叫中这一条亮纹叫中央亮纹央亮纹.P1 第一亮纹 第一亮纹双缝 双缝S S1 1S S2 2屏幕 屏幕S S1 1S S2 2P P1 1 取取PP点上方的点点上方的点PP11，从，从SS11SS22发出的光到发出的光到PP11点的光程差就不点的光程差就不同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如=S=S11SS22=，出现第一条亮纹。出现第一条亮纹。=P P2 2 第二亮纹第二亮纹双缝 双缝S S1 1S S2 2屏幕 屏幕 屏上屏上PP11点的上方还可以找点的上方还可以找到到=S=S11SS2222的的PP22点点出现第出现第二条亮纹。二条亮纹。2PP33 第三亮纹第三亮纹双缝双缝SS11SS22屏幕屏幕 屏屏上上PP11点点的的上上方方还还可可以以找找到到=SS11SS2244的的PP22点点，=SS11SS2255的的PP33点点等等处处的的第第四四条条、第第五五条条亮亮纹纹；在在中中央央明明纹纹PP的的下下方方可可找找到到=SS11SS22的的PP11/点点，=SS11SS2222的的PP22/点点，=SS11SS2233的的PP33/点点等等处处与与中中央央明明纹纹为为对对称称的的第第一一、第第二二、第第三三，第第nn条条亮纹。亮纹。33双缝SS11SS22屏幕屏幕PP1 1 第一亮纹第一亮纹=PP 中央亮纹中央亮纹=0=0PP2 2 第二亮纹第二亮纹=2=2PP3 3/第三亮纹第三亮纹=3=3PP3 3 第三亮纹第三亮纹=3=3PP3 3/第二亮纹第二亮纹=2=2PP3 3/第一亮纹第一亮纹=Q1 第一暗纹第一暗纹双缝S1SS22屏幕屏幕S S1 1S S2 2P P1 1 取取PP点上方的点点上方的点QQ11，与两个狭缝与两个狭缝SS11、SS22路程差路程差=S=S11SS22/2/2，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，是波峰，QQ11点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅最点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅最小，小，QQ11点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。/2/2/2/2PP中央亮纹中央亮纹QQ22 第二暗纹第二暗纹双缝SS11SS22屏幕 屏上屏上QQ11点的上方还可以找到点的上方还可以找到=S=S11SS223/23/2的的QQ22点点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹QQ33，在在中央明纹下方也可以找到对称的中央明纹下方也可以找到对称的QQ11/、QQ22/、QQ33/等等暗纹。暗纹。3/2 3/2QQ11 第一暗纹第一暗纹PP 中央亮纹中央亮纹双缝双缝SS11SS22屏幕屏幕P P1 1 第一亮纹 第一亮纹=P P 中央亮纹 中央亮纹=0=0P P2 2 第二亮纹 第二亮纹=2=2P P3 3/第三亮纹 第三亮纹=3=3P P3 3 第三亮纹 第三亮纹=3=3P P3 3/第二亮纹 第二亮纹=2=2P P3 3/第一亮纹 第一亮纹=Q Q2 2 第二暗纹 第二暗纹Q Q 1 1 第一暗纹 第一暗纹Q Q3 3 第三暗纹 第三暗纹Q Q3 3/第三暗纹 第三暗纹Q Q2 2/第二暗纹 第二暗纹Q Q1 1/第一暗纹 第一暗纹=5/2=5/2=/2=/2=3/2=3/2=5/2=5/2=3/2=3/2=/2=/2（11）空间的某点距离光源空间的某点距离光源SS11和和SS22的路程差为的路程差为00、11、22、33、等、等波长的整数倍（半波波长的整数倍（半波长的偶数倍）长的偶数倍）时，该点为振时，该点为振动加强点。动加强点。（22）空间的某点距离光）空间的某点距离光源源SS11和和SS22的路程差为的路程差为/2/2、3/23/2、5/25/2、等等半波长半波长的奇数倍的奇数倍时，该点为振动时，该点为振动减弱点。减弱点。总结规律光程差光程差=k=k（k=0k=0，11，22，等）等）光程差=（2k-1)/2(k=1,2,3,等）亮纹暗纹结论 由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生干涉当这两列光波到达某点的路程差为叠加产生干涉当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时，该处的光互相加强，出现亮条纹；波长的整数倍时，该处的光互相加强，出现亮条纹；当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，该点光互当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，该点光互相消弱，出现暗条纹。相消弱，出现暗条纹。用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮纹，两边是彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫纹，两边是彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。色亮纹。例例题题:在双在双缝缝干涉干涉实验实验中中,双双缝缝到光屏上到光屏上PP点的距离之点的距离之差差0.6m,0.6m,若分若分别别用用频频率率为为ff11=5.0=5.010101414HzHz和和ff22=7.5=7.510101414HzHz的的单单色光垂直照射双色光垂直照射双缝缝,则则PP点出点出现现明、暗条明、暗条纹纹的情况是（）的情况是（）AA单单色光色光ff11和和ff22分分别别照射照射时时,均出均出现现明条明条纹纹BB单单色光色光ff11和和ff22分分别别照射照射时时,均出均出现现暗条暗条纹纹cc单单色光色光ff11照射照射时时出出现现明条明条纹纹,单单色光色光ff22照射照射时时出出现现暗暗条条纹纹DD单单色光色光ff11照射照射时时出出现现暗条暗条纹纹,单单色光色光ff22照射照射时时出出现现明条明条纹纹 解析：如图解析：如图,双缝双缝SS11、SS22，到光屏上任一点到光屏上任一点PP的路程之差的路程之差 SS2 2 SS22,单色光单色光ff11的波长为的波长为11CCff110.6m0.6m，单色光单色光ff22的波长为的波长为22CCff220.4m,0.4m,可见可见=11、=3=311/2/2 答案：答案：CC