高中人教版 (2019)光的干涉教学ppt课件

这是一份高中人教版 (2019)光的干涉教学ppt课件，共18页。PPT课件主要包含了单缝作用，双缝作用，中央亮条纹，明暗相间，等间距，实验现象的解读，⑴中央亮纹，光程差△r0，⑵其它亮纹，第一亮纹等内容，欢迎下载使用。
思考：肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，常显现出彩色条纹。 这些现象是怎么产生的？“条纹”让你想到了什么呢？
波的干涉：两列频率相同、相位差恒定、振动方向相同的水波相遇时, 会发生干涉。
思考：光是一种电磁波，那么光也应该发生干涉现象，怎样才能观察光的干涉现象呢？
难点：怎样获取两束相干光源（频率和振动情况一致）。
托马斯·杨——巧妙解决了相干光源问题
获得线光源，使光源有唯一的频率和振动情况。
获得两个频率相同、振动情况完全相同的光源，叫相干光源。
3.双缝干涉图样特点：
4.杨氏双缝干涉实验证明了光是一种波。
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，在P点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅为最大，P点是振动加强的地方，故应出现亮纹，这一条亮纹叫中央亮纹。
光波的能量与振幅大小有关。振幅越大，能量越大！
——明亮是指光的能量大。
空间的某点距离光源S1和S2的光程差为0、1λ、2λ、3λ……波长的整数倍（半波长的偶数倍）时，该点为振动加强点。
光程差：Δr=nλ（ n=0，1，2…）
当光程差为0时——中央亮条纹（零级亮条纹）
当光程差为nλ时——n级亮条纹
空间的某点距离光源S1和S2的光程差为λ/2、3λ/2、5λ/2、等半波长的奇数倍时，该点为振动减弱点。
光程差：Δr=(2n-1)λ/2（ n=1、2…）
n从1开始取，没有零级暗条纹
相邻两条亮纹（或暗纹）中心之间的距离叫做条纹间距。
2.条纹间距公式的推导：
相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距
红 760nm~630nm橙 630nm~590nm黄 590nm~570nm绿 570nm~500nm青 500nm~460nm蓝 460nm~430nm紫 430nm~400nm
明暗相间的彩色条纹；(是光的色散的一种)中央为白色亮条纹；干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的；在每条彩色亮纹中红光总是在外缘，紫光在内缘。
例1.在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是(　　) A．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较长的红光 B．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较短的紫光 C．相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的 D．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽
例2.如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要得到 相邻条纹间距更大的干涉图样，可以(　　) A．增大S1 与S2 的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光
例3.如图所示，在双缝干涉实验中，S1、S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P到S1、S2的距 离之差为2.1×10-6m，现分别用A、B两束单色光在空气中做双缝干涉实验。 (1)若A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10-7m，则P点是亮条纹还是暗条纹； (2)若B光在某介质中的波长为3.15×10-7m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为 37°，则P点是亮条纹还是暗条纹。(sin 37°＝0.6)
(1)由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形。
(2)光在薄膜的前后两表面发生反射，这两列光的频率相同，相遇时产生干涉。
(3)薄膜干涉的光程差：
ΔS=2d(d为薄膜厚度）
光程差2d为半波长的偶数倍，形成亮条纹。光程差2d为半波长的奇数倍，形成暗条纹。
注：观察薄膜干涉，一定要在光的入射方向。
产生干涉亮纹的光程差与波长有关——2d=nλ
红光波长比黄光长，红光产生干涉的宽度要略大于黄光，导致红光干涉的的位置，比黄光的位置偏下，所以采用白光时，各种光干涉的位置不同，出现彩色图样。
液泡容易变成彩色泡泡，是因为重力作用下，液泡表面层厚度不均，发生干涉造成的。
（1）劈尖干涉法检查表面的平整程度
用单色光从上面照射，入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光，从反射光中就会看到干涉条纹；
如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的；
膜的前后表面的反射光相抵消，减弱反射光的能量，可以增强透射光的能量。
因为人眼对绿光最敏感，所以一般增强绿光的透射，即薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4。由于其它色光不能被有效透射，故反射较强，这样的镜头呈淡紫色。
膜的前后表面的反射光相加强，增加反射光的能量，可以减弱透射光的能量。