光的波动性课件.ppt

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1、第二节光的波动性一、光的本性学说的发展简史光的本性学说的发展史上的五个学说：1.牛顿的微粒说：认为光是高速粒子流，它能解释光的直射现象和光的反射现象.2.惠更斯的波动说：认为光是某种振动，以波的形式向周围传播，它能解释光的干涉和衍射现象.3.麦克斯韦的电磁说：认为光是电磁波，依据的实验是赫兹实验，它证明了光与电磁波在真空中传播速度相等且均为横波.4.爱因斯坦的光子说：认为光的传播是一份一份的，每一份叫一个光子，其能量与它的频率成正比，即E=hν（频率）,光子说能成功地解释光电效应现象.5.光的波粒二象性学说：认为光既有粒子性

2、，又有波动性，少量光子易表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性；频率大的光子粒子性明显，而频率小的光子波动性明显.二、光的干涉1.产生稳定干涉的条件：两个光源发出的光频率相同.2.双缝干涉：(1)让两束具备干涉条件的光通过相距很近的两条狭缝，则在狭缝另一侧的光屏上，就会出现明暗相间的条纹，这种干涉图样称为双缝干涉．(2)图样特点：单色光干涉图样的中央为亮条纹，往两边是明暗相间且间距相等的条纹；白光干涉图样的中央亮条纹为白色，中央白光边缘呈红色，在两侧依次出现彩色条纹，紫光最靠近中央，红光最远．(3)出现明、暗条纹的位置当

3、

4、S1P－S2P

5、＝kλ(k＝0,1,2,3…)时，在P处出现明条纹；当

6、S1P－S2P

7、＝(2k＋1)(k＝0,1,2,3，…)时，在P处出现暗条纹．(4)条纹间距与光的波长的关系屏上明条纹与暗条纹之间的距离总是相等的．其距离大小Δx与双缝之间距离d、双缝到屏的距离L及光的波长λ有关，即Δx＝.在L和d不变的情况下，Δx和波长λ成正比．应用上式可测光的波长λ.式中Δx为两相邻(亮)暗条纹之间的间距，L为狭缝与屏间的距离，d为两狭缝间距，λ为光的波长．例.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中

8、的一缝前放一红色滤光片（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（　　）A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮C若是将一缝挡住，则如何？例.如图所示为双缝干涉的实验装置，绿光通过单缝S后，照射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2到单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的光屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S1、S2的距离相等，P点在距O点最近的第一条亮纹的中心

9、线上，如果将入射的单色光分别换成红光和蓝光，下列说法正确的是(　　)A．O点在红光的亮条纹中心线上B．O点不在蓝光的亮条纹中心线上C．红光的第一条亮条纹中心线在P点的上方D．蓝光的第一条亮条纹中心线在P点的上方AC4．薄膜干涉(1)薄膜干涉：光照射在薄膜上，从膜的前表面和后表面反射回来的光再次相遇，而产生的干涉现象．(2)图样特点：单色光入射时形成明暗相间的条纹；白光入射时形成彩色条纹．同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度完全相等．单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状亮暗相间条纹(白光入射形成彩色条纹)．(3)应用：检查工

10、件平整度、增透膜．①增透膜的使用：增透膜的厚度为透射光在薄膜中波长的，使薄膜前后两面的反射光的路程差为波长的一半，故反射光叠加后减弱，增强透射光的强度．②用干涉光检查平面：如下图所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等间距的．如果某处凹下，则对应亮纹(或暗纹)提前出现，如下图(甲)所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后出现，如下图(乙)所示．(注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而是指在由左向右的顺序位置上．)精度可达10-8m例.如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，

11、下列说法正确的是（　　）A.人从右侧向左看，可以看到彩色条纹B.人从左侧向右看，可以看到彩色条纹C.彩色条纹水平排列D.彩色条纹竖直排列BC劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如下图(甲)所示．将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如下图(乙)所示，干涉条纹有如下特点：①任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；②任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，现若在图(甲)装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜

12、后，从上往下观察到的干涉条纹变疏．将一个曲率半径很大的凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上,让单色光从上方射入，如图甲所示,这时可以看到亮暗相间的同心圆，如图乙所示.这个现象是牛顿首先发现的,所以这些同心圆叫做牛顿环.为了使同一级圆环的半径变大(例如从中心数起的第二道圆环),则应（　　）A