教科版_选修3-4 5.1 光的干涉.ppt

一、光 是什么— 17世纪的两种学说 牛顿的微粒说 单色光的合成 白光的双缝干涉： 中央明条纹 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？ 三、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，就了现明暗相间条纹。 1、薄膜干涉：产生原因 2、光的干涉现象在技术中的应用 （1）、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。精度可达10-5cm 同一干涉条纹处的空气层厚度相同 同一干涉条纹处的空气层厚度相同 （2）、增透膜 （2）、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 A、C 【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. 【变式训练】（2010·南京高二检测）下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( ) A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源 B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C.光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹 D.在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生 B * * * * * 第一节、光的干涉 第五章 光的波动性 惠更斯的波动说 对光本性的认识，人类经历了十分漫长的过程，牛顿认识光是一种粒子流，与牛顿同时代的惠更斯则认为光是波，他开创了光的波动论。 第一个问题 光到底是什么？17世纪形成了两种学说： *微粒说------认为光是从光源发出的一种物质微粒，在均匀 介质中以一定的速度传播。 代表人物：牛顿（英国） 能解释-----光的直进现象、光的反射；不能解释-----同时发生反射和折射、几束光相遇而互不干扰。 波动说------认为光是在空间传播的某种波。 代表人物：惠更斯（荷兰） 能解释-----同时发生反射和折射、几束光相遇而互不干扰；不能解释-----光的直进现象。 由于早期的波动说不能用数学作严格的表达和分析、牛顿在 物理界的威望，微粒说一直占上风。 * 19世纪初，在实验中观察到光的干涉和衍射现象，不能用微粒说解释，因而证明了波动说的正确性。 是什么波？ 19世纪60年代性，麦克斯韦预言电磁波存在，光也是一种电磁波，赫兹实验证实这种学说。波动说得到了公认。 * 19世纪末，发现了新现象----光电效应，用波动 说无法解释。爱因斯坦于20世纪初提出光子说， 认为光具有粒子性，从而解释了光电效应。 这儿的粒子不 同于牛顿所说 的微粒。 光到底是什么？ * 现在人们认识到：光既具有波动性，又具有粒子性。 本章介绍光的波动性，下章要介绍光的量子性。 干涉、衍射是波特有的现象！ ? 假如你认为光是波，准备通过哪些物理现象来证明呢？ 假设光真的是一种波 我们必然能看到波特有的现象 1801年，英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉现象． 对光本性的认识，人类经历了十分漫长的过程，牛顿认识光是一种粒子流，与牛顿同时代的惠更斯则认为光是波，他开创了光的波动论。 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0.1m），观察挡板后面与档板平行的屏幕上所出现的条纹。 观察思考？ 二、双缝干涉 单色光 屏 S1 S2