光的干涉和杨氏双缝干涉实验.ppt
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1、关于光的干涉和杨氏双缝干涉实验现在学习的是第1页,共25页 英国医生和物理学家。对物理学的贡献,除英国医生和物理学家。对物理学的贡献,除了提出了提出“能能”的概念(的概念(1807年)和杨氏弹性系数之外年)和杨氏弹性系数之外,最大的成就就是,最大的成就就是1801提出光的干涉理论。提出光的干涉理论。科学简史科学简史现在学习的是第2页,共25页S1S2S* 二、杨氏双缝实验二、杨氏双缝实验杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉像屏像屏双缝屏双缝屏将同一光源发出将同一光源发出的光的光(频率相同频率相同)通通过一个狭缝(振过一个狭缝(振动方向一致)再动方向一致)再通过一与单缝平通过一与单缝平行的双缝(相干行的双缝
2、(相干光源)光源)现在学习的是第3页,共25页光的干涉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屏上看到明暗相间的条纹结论结论:光是一种波光是一种波现在学习的是第4页,共25页亮条纹亮条纹亮条纹亮条纹探究探究2: 出现明暗相间条纹的条件出现明暗相间条纹的条件S1S2现在学习的是第5页,共25页现在学习的是第6页,共25页亮条纹亮条纹出现亮条纹的条件出现亮条纹的条件22ns( n=0,1,2,3)现在学习的是第7页,共25页暗条纹暗条纹 /2探究探究2: 出现明暗相间条纹的条件出现明暗相间条纹的条件S1S2现在学习的是第8页,共25页现在学习的是第9页,共25页亮条纹亮条纹暗条纹暗条纹出
3、现亮条纹和暗条纹的条件出现亮条纹和暗条纹的条件22ns212ns( n=0,1,2,3)( n=0,1,2,3) n=0:0级亮条纹(中央亮条纹)n=1:1级亮条纹 n=2:2级亮条纹n=0:1级暗条纹n=1:2级暗条纹n=2:3级暗条纹现在学习的是第10页,共25页单色激光束单色激光束屏屏等间距等间距双缝干涉图样双缝干涉图样图样有何特征?图样有何特征?S1S2亮条纹的中心线亮条纹的中心线亮条纹的中心线亮条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线暗条纹的中心线双缝双缝中央亮条纹中央亮条纹明暗相间明暗相间现在学习的是第11页,共25页光的干涉光的干涉双缝干涉S1S2P1P 1、两个独
4、立的光源发出的光不是相干光,双缝干涉的装置使一、两个独立的光源发出的光不是相干光,双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光,在光屏上形成稳定的干涉条纹束光通过双缝后变为两束相干光,在光屏上形成稳定的干涉条纹 2、在双缝干涉实验中,、在双缝干涉实验中,光屏上某点到双缝的光屏上某点到双缝的路程差路程差为半波长的偶数倍时为半波长的偶数倍时,该点,该点出现出现亮亮条纹;光屏上某点到条纹;光屏上某点到双缝的双缝的路程差为半波长的奇路程差为半波长的奇数倍数倍时,该点出现时,该点出现暗暗条纹条纹现在学习的是第12页,共25页例题例题1:在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏上观察到彩色在双缝干涉实验中,
5、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用只能透过红光干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光用只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时),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、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失B、红色和绿色的干涉条纹消失,其它颜色的干涉条纹仍、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然存在C、任何颜色的干涉条纹都不存在,但屏上仍有亮光、任何颜色的干涉条纹都不存在,但屏上仍有亮光D、屏上无任何亮光、屏上无任何亮光C现在学习的是
6、第13页,共25页白光(2)白光干涉图样分析)白光干涉图样分析红光700nm红蓝光470nm兰亮暗相间彩色条纹亮暗相间彩色条纹=LXd现在学习的是第14页,共25页2 在单色光的双缝干涉实验中在单色光的双缝干涉实验中 ( )A.两列光波波谷和波谷重叠处出现暗条纹两列光波波谷和波谷重叠处出现暗条纹B.两列光波波峰和波峰重叠处出现亮条纹两列光波波峰和波峰重叠处出现亮条纹C.从两个狭缝到达屏上的路程差是波长的整数倍时从两个狭缝到达屏上的路程差是波长的整数倍时,出现亮条纹出现亮条纹D.从两个狭缝到达屏上的路程差是波长的奇数倍时从两个狭缝到达屏上的路程差是波长的奇数倍时,出现暗条纹出现暗条纹BC现在学习
7、的是第15页,共25页第四节第四节 实验:双缝干涉测光的波长实验:双缝干涉测光的波长单单缝缝屏屏双缝屏双缝屏像屏像屏单色光单色光现在学习的是第16页,共25页(1)方法一:)方法一:两缝之间距离为两缝之间距离为d,光屛距光源的距,光屛距光源的距离为离为L 杨氏双缝干涉的理论解释:杨氏双缝干涉的理论解释:一、光的干涉一、光的干涉P1到两光源之间的光程差:到两光源之间的光程差:r= P1S2 - P1S1= S2D,因为因为 Ld,可以认为可以认为SDP1S2 , r =dsinS2S1Dd非常小,光屛上有光线到达,并具有一定亮度的区域到中心非常小,光屛上有光线到达,并具有一定亮度的区域到中心P的
8、距离较近的距离较近,所以,所以,xx/ = P1P=LtanP1S2D/ LsinS2S1D r= xLd若为明条纹,若为明条纹, r= k (k=0、1、2.)即:即:dLkx若为暗条纹,若为暗条纹, r= (2k-1)/2 (k=1、2.)即:即:dLkx2) 12(现在学习的是第17页,共25页(2)方法二:)方法二:令令P1P= (P1S2)2=L2+(x+d/2)2 (P1S1)2=L2+(x-d/2)2(P1S2)2-(P1S1)2= (P1S2-P1S1)(P1S2+P1S1)=2d由于由于很小,很小,Ld,所以,所以P1S2+P1S12L。r=P1S2-P1S1=2d/2L=d
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- 干涉 杨氏双缝 实验
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