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《2020_2021学年高中物理第13章光3光的干涉课件新人教版选修3_4202103291136.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3光的干涉必备知识·自主学习一、杨氏干涉实验【情境思考】为什么会出现双缝干涉现象?提示:两条狭缝相当于两个频率、振动方向相同,相位差恒定的光源,满足干涉条件。1.物理史实:1801年,英国物理学家___________成功地观察到了光的干涉现象,开始让人们认识到光的波动性。2.双缝干涉实验:(1)实验过程:让一束平行的_________的单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上,两狭缝相距很近,两狭缝就成了两个波源,它们的频率、相位和振动方向总是相同的,两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生__
2、___。(2)实验现象:在屏上得到_________的条纹。(3)实验结论:光是一种___。托马斯·杨完全相同干涉明暗相间波二、光发生干涉的条件1.干涉条件:两列光的_____相同、_____方向相同、相位差_____。2.相干光源:发出的光能够发生_____的两个光源。频率振动恒定干涉【易错辨析】(1)杨氏干涉实验证实了光是一种波。()(2)在杨氏干涉实验中两个狭缝之间的距离可以是任意的。()(3)实验中观察到的明条纹一定是波峰与波峰相遇的位置。()(4)在光的双缝干涉实验中,不需要单缝也能完成该实验。
3、()(5)在光的双缝干涉实验中,双缝的作用是产生两列相干光源。()提示:(1)√。干涉现象是波所特有的一种现象。(2)×。在杨氏干涉实验中,两个狭缝之间的距离必须足够小才能观察到明显的干涉现象。(3)×。实验中观察到的明条纹是振动加强的位置,可能是波峰与波峰相遇的位置,也可能是波谷与波谷相遇的位置。(4)×。光源直接照射到双缝上,很难得到相干光源。(5)√。双缝的作用就是把同一列光分成两列相干光源。关键能力·合作学习知识点一 双缝干涉图样的特点1.单色光的干涉图样:若用单色光作光源,则干涉条纹是明暗相间的
4、条纹,且条纹间距相等。中央为亮条纹,两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关,波长越大,条纹间距越大。2.白光的干涉图样:若用白光作光源,则干涉条纹是彩色条纹,且中央条纹是白色的。这是因为:(1)从双缝射出的两列光波中,各种色光都能形成明暗相间的条纹,各种色光都在中央条纹处形成亮条纹,从而复合成白色条纹。(2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比,即红光的亮条纹间距宽度最大,紫光的亮条纹间距宽度最小,即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合,这样便形成了彩色干涉条纹。【问题探究】情境:如图所示是几种单色光的
5、双缝干涉图样,请问:讨论:(1)单色光干涉时相邻两亮条纹的间距和相邻两暗条纹的间距相等吗?(2)用不同颜色的光做干涉实验时干涉图样完全一样吗?提示:(1)由图可知,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹之间的距离都是相等的。(2)由图可知,用不同颜色的光做干涉实验时,不同颜色的干涉图样条纹间距不同。【典例示范】【典例】将激光束照在如图所示的双缝上,在光屏上观察到的现象是下图中的()【解析】选A。将激光束照在如图所示的双缝上,将出现双缝干涉现象,而双缝干涉图象的中间是亮条纹,两侧是明暗相间的对称的等间距的干涉条纹,故A
6、正确。故选A。【素养训练】一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹,其原因是()A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B.各色光的速度不同,造成条纹的间距不同C.各色光的强度不同,造成条纹的间距不同D.各色光通过双缝到达一确定点的距离不同【解析】选A。干涉条纹间距与各色光的波长成正比,红光的条纹间距最大,紫光最小,因此除中央亮条纹外其他各种颜色条纹不能重合,故两侧形成的是彩色条纹。知识点二 光的干涉原理1.原理:频率相同的两列光叠加时,某些区域的光相互
7、加强,出现亮条纹;某些区域的光相互减弱,出现暗条纹,且加强区和减弱区相互间隔,即亮暗条纹相互间隔。2.光的干涉条件:(1)两列光的频率相同。(2)两列光的振动方向相同。(3)两列光的相位差恒定或相位总相同。3.亮暗条纹位置的确定:(1)当光从两狭缝到屏上某点的路程差为半波长的偶数倍(即波长的整数倍)时,即Δs=nλ(n=0,1,2,…)时,该点出现亮条纹。(2)当光从两狭缝到屏上某点的路程差为半波长的奇数倍时,即Δs=(n+)λ(n=0,1,2,…)时,该点出现暗条纹。【问题探究】如图所示是杨氏双缝干涉实
8、验的示意图,请问在该实验中单缝屏和双缝屏分别所起的作用是什么?提示:单缝屏是为了获得具有唯一频率和振动情况的线光源;双缝屏是为了获得两束频率相同、振动情况完全一致的相干光。【典例示范】【典例】在双缝干涉实验中,屏上一点P到双缝的距离之差为1.5×10-6m,若用频率为5.0×1014Hz的单色光照射双缝,P点出现亮条纹还是暗条纹?【解析】该单色光的波长λ==6×10-7m,P点到双缝的距离差与波长的大小关系为1.5×10-6m
