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物理人教版 (新课标)3 光的干涉备课ppt课件
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这是一份物理人教版 (新课标)3 光的干涉备课ppt课件，共23页。PPT课件主要包含了是什么波，光到底是什么，第一节光的干涉，双缝干涉实验装置，双缝干涉实验，不是相干光源，杨氏双缝干涉实验，普通光源，分波面法，结论光是一种波等内容，欢迎下载使用。
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。
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。
* 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！
1、装置特点：双缝S1、S2的距离很近，缝很窄
2、①用单色激光 ②双缝的作用：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
实验介绍：
2. 产生干涉的条件： 由振动情况完全相同的光源发出的光互相叠加，才能干涉现象。双缝干涉实验中，狭缝S1、S2相当于两个振动情况总是相同的波源。
两个独立光源发出的光，不可能是相干波源。必须是同一点光源（或线光源）发出的一束光分成两束，才能得到相干光。
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、①滤色片作用：获得单色光 ②单缝的作用：是获得线光源 ③双缝的作用：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
杨氏双缝干涉分波面法获得相干光源
在点光源发出的光的某一波面上，取两个子波源，他们发出的光可产生干涉现象，此法称为分波面法。如杨氏双缝干涉实验。
第三个问题： 双缝干涉（红光）实验现象分析：
单色光双缝干涉图样条纹的特点： （1）明暗相间 （2）条纹等宽等距 （3）条纹亮度相同 （4） 两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹---中央亮纹
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？
由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达P点，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的也一定是波谷，确信在P点激起的振动，振幅A＝A1+A2为最大，P点总是振动加强的地方，故应出现亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。（又叫零级亮纹）
P点在S、S2的垂直平分线上
注意：直线只表示光源到P的距离，没有箭头， 因为在波动说 中没有光线的概念。在波动说中有“波长”的概念。
3. 干涉条纹间距：
三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?
1、什么是干涉条纹的间距?
★条纹间距的含义：亮纹或暗纹之间的距离总是相等的，亮纹和亮纹之间的距离或暗纹和暗纹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，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亮和最亮或最暗和最暗之间的距离。
实验：在两缝间距离d以及档板和屏的距离L一定的情况下，用不同的单色光做双缝干涉实验。结果如右：
想一想：红、蓝、紫光的波长大小是什么关系？
1. 红光的波长最长， 紫光的波长最短。
白光的干涉图样是什么样？
白光的干涉图样是彩色的零级亮纹中央是白色的。见书本彩页。
2、波长越长频率越小，波长越短频率越大。
波长和频率的乘积等于波速：v=λf 不同的色光在真空中的传播速度相同。所以： 波长越长频率越小，波长越短频率越大。
1、在真空中波长为6×10-7 m的是黄光，波长为4×10-7 m的是紫光，现有一束频率为5×1014HZ的单色光，它在折射率n=1.5的无色透明玻璃中的波长是多少？它在玻璃中呈什么颜色？
解：该色光在真空中的波长
该色光在真空中为黄光，进入玻璃后频率不变，因而仍为黄光。
2. 在杨氏干涉实验中，若已知两狭缝间距为1mm，双缝到屏的 距离为20cm，屏上得到的干涉图样如图，请根据图中的测量 数据。求出该单色光的波长和频率。
[练习]1、关于光的干涉，下列说法中正确的是 A、两列不同颜色的光不可能发生干涉 B、两列强度不同的光不可能发生干涉 C、两列强度不同的光可能发生干涉 D、两列颜色相同的光不可能发生干涉
（ ）
2、用白光做双缝干涉实验时，观察到的干涉图样中 央为白色明纹，两侧出现彩色的条纹。这是因为： （ ） A、各种色光的波长不同 B、各种色光的传播速度不同 C、各种色光的色散不同 D、各种色光的温度不同
3、在双缝干涉实验中，要增大相邻两条明纹的间距，需要： A、增大入射光的频率 B、增大入射光的强度 C、减小入射光的频率 D、减小入射光的强度
（ ）
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。
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。
* 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！
1、装置特点：双缝S1、S2的距离很近，缝很窄
2、①用单色激光 ②双缝的作用：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
实验介绍：
2. 产生干涉的条件： 由振动情况完全相同的光源发出的光互相叠加，才能干涉现象。双缝干涉实验中，狭缝S1、S2相当于两个振动情况总是相同的波源。
两个独立光源发出的光，不可能是相干波源。必须是同一点光源（或线光源）发出的一束光分成两束，才能得到相干光。
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、①滤色片作用：获得单色光 ②单缝的作用：是获得线光源 ③双缝的作用：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
杨氏双缝干涉分波面法获得相干光源
在点光源发出的光的某一波面上，取两个子波源，他们发出的光可产生干涉现象，此法称为分波面法。如杨氏双缝干涉实验。
第三个问题： 双缝干涉（红光）实验现象分析：
单色光双缝干涉图样条纹的特点： （1）明暗相间 （2）条纹等宽等距 （3）条纹亮度相同 （4） 两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹---中央亮纹
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？
由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达P点，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的也一定是波谷，确信在P点激起的振动，振幅A＝A1+A2为最大，P点总是振动加强的地方，故应出现亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。（又叫零级亮纹）
P点在S、S2的垂直平分线上
注意：直线只表示光源到P的距离，没有箭头， 因为在波动说 中没有光线的概念。在波动说中有“波长”的概念。
3. 干涉条纹间距：
三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?
1、什么是干涉条纹的间距?
★条纹间距的含义：亮纹或暗纹之间的距离总是相等的，亮纹和亮纹之间的距离或暗纹和暗纹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，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亮和最亮或最暗和最暗之间的距离。
实验：在两缝间距离d以及档板和屏的距离L一定的情况下，用不同的单色光做双缝干涉实验。结果如右：
想一想：红、蓝、紫光的波长大小是什么关系？
1. 红光的波长最长， 紫光的波长最短。
白光的干涉图样是什么样？
白光的干涉图样是彩色的零级亮纹中央是白色的。见书本彩页。
2、波长越长频率越小，波长越短频率越大。
波长和频率的乘积等于波速：v=λf 不同的色光在真空中的传播速度相同。所以： 波长越长频率越小，波长越短频率越大。
1、在真空中波长为6×10-7 m的是黄光，波长为4×10-7 m的是紫光，现有一束频率为5×1014HZ的单色光，它在折射率n=1.5的无色透明玻璃中的波长是多少？它在玻璃中呈什么颜色？
解：该色光在真空中的波长
该色光在真空中为黄光，进入玻璃后频率不变，因而仍为黄光。
2. 在杨氏干涉实验中，若已知两狭缝间距为1mm，双缝到屏的 距离为20cm，屏上得到的干涉图样如图，请根据图中的测量 数据。求出该单色光的波长和频率。
[练习]1、关于光的干涉，下列说法中正确的是 A、两列不同颜色的光不可能发生干涉 B、两列强度不同的光不可能发生干涉 C、两列强度不同的光可能发生干涉 D、两列颜色相同的光不可能发生干涉
（ ）
2、用白光做双缝干涉实验时，观察到的干涉图样中 央为白色明纹，两侧出现彩色的条纹。这是因为： （ ） A、各种色光的波长不同 B、各种色光的传播速度不同 C、各种色光的色散不同 D、各种色光的温度不同
3、在双缝干涉实验中，要增大相邻两条明纹的间距，需要： A、增大入射光的频率 B、增大入射光的强度 C、减小入射光的频率 D、减小入射光的强度
（ ）
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