高三物理光的干涉精选PPT.ppt
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1、光是在空间传播的某种波光是在空间传播的某种波光是一种物质微粒,光是一种物质微粒,在均匀的介质中以一定的速度传播在均匀的介质中以一定的速度传播惠更斯惠更斯16291669牛顿牛顿光的本质是什么?光的本质是什么?你赞同谁的观点?你赞同谁的观点?第1页,此课件共47页哦1.1.1.1.牛顿的微粒说:牛顿的微粒说:牛顿的微粒说:牛顿的微粒说:光是高速粒子流,解释光的直进,光的反射。光是高速粒子流,解释光的直进,光的反射。光是高速粒子流,解释光的直进,光的反射。光是高速粒子流,解释光的直进,光的反射。2.2.2.2.惠更斯的波动说:惠更斯的波动说:惠更斯的波动说:惠更斯的波动说:光是某种振动,以波的形式
2、向周围传播,光是某种振动,以波的形式向周围传播,光是某种振动,以波的形式向周围传播,光是某种振动,以波的形式向周围传播,解释光的干涉和衍射,光的直进,光的反射。解释光的干涉和衍射,光的直进,光的反射。解释光的干涉和衍射,光的直进,光的反射。解释光的干涉和衍射,光的直进,光的反射。3.3.3.3.麦克斯韦的电磁说:麦克斯韦的电磁说:麦克斯韦的电磁说:麦克斯韦的电磁说:光是一种电磁波,发展了光的波动理论。光是一种电磁波,发展了光的波动理论。光是一种电磁波,发展了光的波动理论。光是一种电磁波,发展了光的波动理论。4.4.4.4.爱因斯坦的光子说:爱因斯坦的光子说:爱因斯坦的光子说:爱因斯坦的光子说:
3、成功解释光电效应,认为光具有粒子性。成功解释光电效应,认为光具有粒子性。成功解释光电效应,认为光具有粒子性。成功解释光电效应,认为光具有粒子性。5.5.5.5.德布罗意的波粒二象性学说:德布罗意的波粒二象性学说:德布罗意的波粒二象性学说:德布罗意的波粒二象性学说:光既有粒子性,又有波动性。光既有粒子性,又有波动性。光既有粒子性,又有波动性。光既有粒子性,又有波动性。光本性学说的发展史上的五个学说光本性学说的发展史上的五个学说第2页,此课件共47页哦波的干涉波的干涉相关知识复习相关知识复习两列频率相同的波两列频率相同的波两列频率相同的波两列频率相同的波(相干波相干波相干波相干波)相遇时相遇时相遇
4、时相遇时,在某些区域振动加强在某些区域振动加强在某些区域振动加强在某些区域振动加强(波峰与波峰、波谷与波谷波峰与波峰、波谷与波谷波峰与波峰、波谷与波谷波峰与波峰、波谷与波谷叠加叠加叠加叠加),),),),而在某些区域振动减弱而在某些区域振动减弱而在某些区域振动减弱而在某些区域振动减弱(波峰与波谷叠加波峰与波谷叠加波峰与波谷叠加波峰与波谷叠加););););且振动加强的区域与振动减弱的区且振动加强的区域与振动减弱的区且振动加强的区域与振动减弱的区且振动加强的区域与振动减弱的区域相互间隔域相互间隔域相互间隔域相互间隔.这种现象叫这种现象叫这种现象叫这种现象叫波的干涉波的干涉波的干涉波的干涉水水水水
5、波波波波的的的的干干干干涉涉涉涉第3页,此课件共47页哦1801年英国物理学家托马斯年英国物理学家托马斯扬扬在实验室里成功地观察到了光的在实验室里成功地观察到了光的干涉现象干涉现象.思考思考:干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,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你看见过光的干涉现象吗就必然会观察到光的干涉现象你看见过光的干涉现象吗?如果真的存在光的干涉现象,那么,光的干涉现象的干?如果真的存在光的干涉现象,那么,光的干涉现象的干涉图样又是怎么样?涉图样又是怎么样?第4页,此课件共47页哦第5页,此课件共47页哦杨氏杨氏杨氏杨氏双缝双缝干涉实验干涉
6、实验干涉实验干涉实验1 1 1 1、装置特点装置特点装置特点装置特点:2 2 2 2、用单色光用单色光用单色光用单色光单缝单缝单缝单缝双缝双缝双缝双缝S1S1S SS2S2屏屏屏屏屏上看到明暗相间的条纹屏上看到明暗相间的条纹屏上形成的明暗相间条纹叫做屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样干涉图样2 2)双缝很近双缝很近双缝很近双缝很近0.1mm0.1mm1 1)双缝)双缝)双缝)双缝S1S1、S2S2到单缝到单缝到单缝到单缝S S的距离相等的距离相等的距离相等的距离相等双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的双缝的作用是获得
7、两个振动情况完全相同的光源,叫光源,叫光源,叫光源,叫相干光源相干光源相干光源相干光源(频率相同频率相同频率相同频率相同)双缝的作用双缝的作用双缝的作用双缝的作用:单缝的作用:单缝的作用:单缝的作用:单缝的作用:获得光源获得光源获得光源获得光源第6页,此课件共47页哦3.3.干涉图样的特点干涉图样的特点干涉图样的特点干涉图样的特点:屏上到屏上到屏上到屏上到S S1 1S S2 2距离相等距离相等距离相等距离相等的点出现的是明条纹的点出现的是明条纹的点出现的是明条纹的点出现的是明条纹,叫做叫做叫做叫做中央亮纹中央亮纹中央亮纹中央亮纹明明(暗暗)条纹的宽度相同条纹的宽度相同S1S1S2S2双缝双缝
8、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P P2 2 第二亮纹第二亮纹P P3 3/第三亮纹第三亮纹P P3 3 第三亮纹第三亮纹P P2 2/第二亮纹第二亮纹P P1 1/第一亮纹第一亮纹第7页,此课件共47页哦明条纹形成的原因明条纹形成的原因S1S2PP中央亮纹由于由于S1S2到中央亮纹的距离是到中央亮纹的距离是相等相等的的,又又由于从由于从S S1 1S S2 2发出的光是振动情况完全发出的光是振动情况完全相同相同,那么那么,当其中一条光传来的是波峰时,另一条当其中一条光传来的是波峰时,另一条传来的也一定是波峰,其中一条光传来的是波传来的也一定是波峰,其中一条光传来
9、的是波谷时,另一条传来的也一定是波谷,在谷时,另一条传来的也一定是波谷,在P P点总点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振,振幅幅A AA A1 1+A+A2 2为最大,为最大,P P点总是振动加强的地点总是振动加强的地方,故出现方,故出现亮纹亮纹双缝S1S2屏幕1.“1.“中央明纹中央明纹中央明纹中央明纹”的形成原因的形成原因的形成原因的形成原因:光程差光程差光程差光程差=0 0 0 0光程差光程差光程差光程差=S1PS2P第8页,此课件共47页哦P1 第第一一亮亮纹纹双缝S1S2屏幕S1S2P1 取取P P点上方的点点上方的点P P1 1,若从,若从S S
10、1 1S S2 2发出的光到发出的光到P P1 1点的光程差,正好等于一点的光程差,正好等于一个波长个波长=S=S1 1S S2 2=,则当其中一条光传来的是波峰时,另一条传,则当其中一条光传来的是波峰时,另一条传来的也一定是波峰,其中一条光传来的是波谷时,另一条传来的来的也一定是波峰,其中一条光传来的是波谷时,另一条传来的也一定是波谷,在也一定是波谷,在P1P1点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振幅振幅A AA1+A2A1+A2为最大,为最大,P1P1点总是振动加强的地方,故出现点总是振动加强的地方,故出现亮纹亮纹。第一条亮纹的形成原因分析第一条亮纹
11、的形成原因分析第一条亮纹的形成原因分析第一条亮纹的形成原因分析光程差光程差光程差光程差=第9页,此课件共47页哦 取取P P点上方的点点上方的点P P2 2,从,从S S1 1S S2 2发出的光到发出的光到P P2 2点的光程差,正好等于点的光程差,正好等于一个波长一个波长=S=S1 1S S2 2=22,当其中一条光传来的是波峰时,另一条,当其中一条光传来的是波峰时,另一条传来的也一定是波峰,其中一条光传来的是波谷时,另一条传来传来的也一定是波峰,其中一条光传来的是波谷时,另一条传来的也一定是波谷,在的也一定是波谷,在P2P2点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,点总是波峰与波峰相遇或波谷
12、与波谷相遇,振幅振幅A AA1+A2A1+A2为最大,为最大,P2P2点总是振动加强的地方,故出现点总是振动加强的地方,故出现亮纹亮纹。光程差光程差光程差光程差=2 2 2 2S1S2P1 2第10页,此课件共47页哦双缝S1S2屏幕P1 第一亮纹 =P 中央亮纹 =0P2 第二亮纹 =2P3/第三亮纹 =3P3 第三亮纹 =3P2/第二亮纹 =2P1/第一亮纹 =当光程差当光程差=n n时出现亮纹时出现亮纹时出现亮纹时出现亮纹以此类推以此类推第11页,此课件共47页哦Q1 第一暗纹第一暗纹Q1 当其中一条光传来的是波峰,另一条当其中一条光传来的是波峰,另一条当其中一条光传来的是波峰,另一条当
13、其中一条光传来的是波峰,另一条传来的就是波谷,其中一条光传来的传来的就是波谷,其中一条光传来的传来的就是波谷,其中一条光传来的传来的就是波谷,其中一条光传来的是波谷,另一条传来的一定是波峰,是波谷,另一条传来的一定是波峰,是波谷,另一条传来的一定是波峰,是波谷,另一条传来的一定是波峰,Q Q Q Q1 1 1 1点总是波峰与波谷相遇,振幅最小,点总是波峰与波谷相遇,振幅最小,点总是波峰与波谷相遇,振幅最小,点总是波峰与波谷相遇,振幅最小,Q Q Q Q1 1 1 1点总是振动减弱的地方,故出现暗纹。点总是振动减弱的地方,故出现暗纹。点总是振动减弱的地方,故出现暗纹。点总是振动减弱的地方,故出现
14、暗纹。/2S1S2/2双缝双缝S1S2屏幕屏幕P 中央亮纹暗条纹形成的原因暗条纹形成的原因暗条纹形成的原因暗条纹形成的原因取取取取P P点上方的点点上方的点点上方的点点上方的点Q1Q1,与两个狭缝,与两个狭缝,与两个狭缝,与两个狭缝S1S1、S2S2路程差路程差路程差路程差=S1=S1S2S2/2/2光程差光程差=/2第12页,此课件共47页哦Q2 第二暗纹双缝S1S2屏幕3/2Q1 第一暗纹P 中央亮纹取取取取P P点上方的点点上方的点点上方的点点上方的点QQ2 2,与两个狭,与两个狭,与两个狭,与两个狭缝缝缝缝S1S1、S2S2路程差路程差路程差路程差=S1=S1S2S23/23/2当其中
15、一条光传来的是波峰,当其中一条光传来的是波峰,当其中一条光传来的是波峰,当其中一条光传来的是波峰,另一条传来的就是波谷,其中另一条传来的就是波谷,其中另一条传来的就是波谷,其中另一条传来的就是波谷,其中一条光传来的是波谷,另一条一条光传来的是波谷,另一条一条光传来的是波谷,另一条一条光传来的是波谷,另一条传来的一定是波峰,传来的一定是波峰,传来的一定是波峰,传来的一定是波峰,Q Q Q Q2 2 2 2点总是点总是点总是点总是波峰与波谷相遇,振幅最小,波峰与波谷相遇,振幅最小,波峰与波谷相遇,振幅最小,波峰与波谷相遇,振幅最小,Q Q Q Q2 2 2 2点总是振动减弱的地方,点总是振动减弱的
16、地方,点总是振动减弱的地方,点总是振动减弱的地方,故出现暗纹。故出现暗纹。故出现暗纹。故出现暗纹。=3/2第13页,此课件共47页哦双缝S1S2屏幕Q2 第二暗纹Q 1 第一暗纹Q3 第三暗纹Q3/第三暗纹Q2/第二暗纹Q1/第一暗纹=5/2=/2=3/2=5/2=3/2=/2当光程差当光程差=半波长的奇数时出现暗纹半波长的奇数时出现暗纹半波长的奇数时出现暗纹半波长的奇数时出现暗纹以此类推以此类推第14页,此课件共47页哦(1 1)空间的某点距离光源空间的某点距离光源S1S1和和S2S2的的路程差为路程差为0 0、11、22、33、等波、等波长的整数倍(长的整数倍(半波长的偶数倍半波长的偶数倍
17、)时,)时,该点为振动加强该点为振动加强点点。(2 2)空间的某点距离光源)空间的某点距离光源S1S1和和S2S2的路程差为的路程差为/2/2、3/23/2、5/25/2、等、等半波长的奇数倍半波长的奇数倍时,该时,该点为振动减弱点。点为振动减弱点。总结规律总结规律光程差光程差光程差光程差 =k=k=k=k(k=0k=0k=0k=0,1 1 1 1,2 2 2 2,等),等),等),等)光程差光程差光程差光程差 =(2k+1)/2 2k+1)/2 2k+1)/2 2k+1)/2 (k=0,1,2,3,(k=0,1,2,3,(k=0,1,2,3,(k=0,1,2,3,等)等)等)等)亮纹亮纹暗纹
18、暗纹产生明暗条纹的条件产生明暗条纹的条件 亮纹:光程差亮纹:光程差 =k=k=k=k(k=0 k=0 k=0 k=0,1 1,2 2,等)等)暗纹:光程差暗纹:光程差 =(2k+1)/2(k=0,1,2,32k+1)/2(k=0,1,2,3,等)第15页,此课件共47页哦双缝双缝双缝双缝S1S1S1S1S2S2S2S2屏幕屏幕屏幕屏幕干涉条纹的间距干涉条纹的间距(条纹宽度条纹宽度)与哪些因素有关与哪些因素有关?1 1 1 1、什么是干涉条纹的间距、什么是干涉条纹的间距、什么是干涉条纹的间距、什么是干涉条纹的间距(条纹宽度条纹宽度条纹宽度条纹宽度)?)?)?)?xx条纹间距的含义:相邻亮纹和条纹
19、间距的含义:相邻亮纹和条纹间距的含义:相邻亮纹和条纹间距的含义:相邻亮纹和亮纹之间的距离或暗纹和暗纹亮纹之间的距离或暗纹和暗纹亮纹之间的距离或暗纹和暗纹亮纹之间的距离或暗纹和暗纹之间的距离叫做条纹间距。之间的距离叫做条纹间距。之间的距离叫做条纹间距。之间的距离叫做条纹间距。我们所说的亮纹是指最亮的地方,我们所说的亮纹是指最亮的地方,我们所说的亮纹是指最亮的地方,我们所说的亮纹是指最亮的地方,暗纹是最暗的地方,从最亮到最暗暗纹是最暗的地方,从最亮到最暗暗纹是最暗的地方,从最亮到最暗暗纹是最暗的地方,从最亮到最暗有一个过渡,条纹间距实际上是最有一个过渡,条纹间距实际上是最有一个过渡,条纹间距实际上
20、是最有一个过渡,条纹间距实际上是最亮和最亮或最暗和最暗之间的距离。亮和最亮或最暗和最暗之间的距离。亮和最亮或最暗和最暗之间的距离。亮和最亮或最暗和最暗之间的距离。第16页,此课件共47页哦屏A屏BL1L2d两狭缝之间距离两狭缝之间距离d不变不变第17页,此课件共47页哦亮亮亮为什么双缝的间距为什么双缝的间距d越小,条纹的间距越大?越小,条纹的间距越大?d2d1亮第18页,此课件共47页哦为什么光的波长为什么光的波长越大,条纹的间距越大?越大,条纹的间距越大?亮亮亮亮第19页,此课件共47页哦2 2、影响相邻两明纹间的距离大小因素:、影响相邻两明纹间的距离大小因素:波长波长狭缝之间的距离狭缝之间
21、的距离 d d为挡板与屏间的距离为挡板与屏间的距离l lS1S2P1Pl第20页,此课件共47页哦例例2在下列关于双缝干涉实验的说法中,正确的是在下列关于双缝干涉实验的说法中,正确的是:()A、将双缝间距变小,则干涉条纹宽度增大;、将双缝间距变小,则干涉条纹宽度增大;B、在相同条件下,紫光的干涉纹较红光干涉纹宽;、在相同条件下,紫光的干涉纹较红光干涉纹宽;C、用遮光片遮住双缝中的一条狭缝,则光屏上仅出、用遮光片遮住双缝中的一条狭缝,则光屏上仅出现一条亮线;现一条亮线;D、将红色与兰色滤光片插入两条狭缝中,然后用白光照射双、将红色与兰色滤光片插入两条狭缝中,然后用白光照射双缝,则屏上不会出现干涉
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