选修3-4第5章第1节光的干涉衍射和偏振ppt课件.ppt

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1、§5-1光的干涉、衍射和偏振光到底是什么？……………17世纪明确形成了两大对立学说牛顿惠更斯微粒说波动说19世纪初证明了波动说的正确性由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”§5-1光的干涉1.干涉条件：频率相等、振动情况相同的两束光1801英国托马斯·杨双缝干涉杨氏干涉1、装置特点：2、单缝双缝S1SS2屏屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样2）双缝很近0.1mm1）双缝S1、S2到单缝S的距离相等双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源，叫相干光

2、源(频率相同)②双缝的作用：①单缝的作用：获得线光源2.杨氏双缝干涉实验S1S2P1P2.杨氏双缝干涉实验P1）实验现象：用红色光源做实验，观察到明暗相间的等间距干涉条纹。△xS1S2P1PL3.条纹间距与波长的关系d表示两个狭缝之间的距离，L为挡板与屏间的距离．红光白光各种光的不同颜色，实际反映了它们不同的波长（或频率）．用白光做双缝干涉实验，由于白光内各种单色光的干涉条纹间距不同，在屏上会出现彩色条纹．白光的干涉图样①明暗相间的彩色条纹；②中央为白色亮条纹；③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的；④在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。各色光在真空中的波长光的颜色波

3、长nm光的颜色波长nm红770－620绿580－490橙620－600蓝－靛490－450黄600－580紫450－400红光波长最大，紫光波长最小2、在双缝干涉实验中，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、只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失．B、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．C、任何颜色的干涉条纹都不存在。D、屏上无任何亮光．C4.薄膜干涉（1）让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．由于重力

4、的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形。光从薄膜的前后两个表面反射出来两个光波，这两列光波的频率相同，产生干涉。现象解释前表面后表面白光的薄膜干涉条纹——水平彩色条纹水面上的油膜呈彩色另一种实现光的干涉装置牛顿环压紧两块小玻璃片可看到彩色环牛顿环白光黄光标准样板待检部件空气薄层（2）薄膜干涉的应用1）检查表面的平整程度注：薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右，只相当于一张纸片的厚度楔性空气薄层标准样板被检测平面光在空气层的上下表面发生反射,这两束反射光发生干涉.如果被检测表面的平整的,将看到与底线平行的干涉条纹.原因是厚度相等的地方，光程差一样、干涉情况一样，即某一处反射回来的两

5、列波叠加，若光振动加强，产生亮点，那些与这处厚度相等的地方都是亮点，这些亮点组成彼此平行的亮纹,反之是暗纹（2）薄膜干涉的应用1）检查表面的平整程度例、如图所示，是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是否平整的装置，所用单色光做光源，检查中所观察到的干涉条纹是由下列两个表面反射的光线叠加而成的？A、a的上表面和b的下表面B、a的上表面和b的上表面C、a的下表面和b的上表面D、a的下表面和b的下表面C2.增透膜增透膜薄膜厚度在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波长的1/4时，从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半个波长，它们干涉相消，减小了反射光的能量，

6、增强了透射光的能量，称为增透膜。镀层薄膜2）增透膜：1、如右图是用干涉法检查某种厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由哪两个表面反射的光叠加而成的()A．a的上表面和b的下表面B．a的上表面和b的上表面C．a的下表面和b的上表面D．a的下表面和b的下表面6、有关光学仪器上镜头的增透膜，下列说法正确的是：A．增透膜是为了减少光的反射损失而增强透光的强度；B．增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的；C．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的；D．因为增透膜厚度一般选适合绿光反射相互抵消的厚度，红光紫光反射不能完全抵

7、消的厚度，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色。7、将波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明介质膜上，要使透射光得到加强，薄膜的厚度最少应为（）A、λ/4n；B、λ/2n；C、λ/4；D、λ/2单缝衍射条纹的特征1、中央亮纹宽而亮．2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．§5-2光的衍射不同缝宽的单缝衍射不同色光的单缝衍射1.光的衍射：光离开直线路径绕到障碍物阴影区域内的现象叫做光的衍射。任何障碍物都可以使光发生衍射，衍射现象是波所特有的现象。2.产生明显衍射的条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波