《人教版高中物理 12.6《波的干涉》课件 新人教选修34.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理 12.6《波的干涉》课件 新人教选修34.ppt（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高中物理新人教版选修-4系列课件2021/8/9 星期一112.6波的干涉2021/8/9 星期一2教学目标教学目标 一、知识目标一、知识目标1.知道波的叠加原理。知道波的叠加原理。2.知道什么是波的干涉现象和干涉图样。知道什么是波的干涉现象和干涉图样。3.知道干涉现象也是波特有的现象。知道干涉现象也是波特有的现象。二、能力目标二、能力目标培养学生的空间想象能力。培养学生的空间想象能力。三、德育目标三、德育目标通过波的叠加原理，使学生认识到事物之间的普通过波的叠加原理，使学生认识到事物之间的普遍联系。遍联系。2021/8/9 星期一3教学重点波的叠加原理和波的干涉现象。教学难点波的干涉中加强点
2、和减弱点的位移和振幅的区别。教学方法实验法、电教法、训练法。教学用具实物投影仪、CAI课件、波的干涉实验仪。课时安排1课时2021/8/9 星期一4 干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象一种波，就必然会观察到光的干涉现象2021/8/9 星期一5 英国医生和物理学家。对物理学的贡献，除英国医生和物理学家。对物理学的贡献，除了提出了提出“能能”的概念（的概念（18071807年）和杨氏弹性系数年）和杨氏弹性系数之外，最大的成就就是之外，最大的成就就是18011801提出光的干涉理论。提出光的干涉理论。2021/8/9 星期
3、一61801年，托马斯年，托马斯杨在实验室里杨在实验室里成功的观察到了光的干涉成功的观察到了光的干涉一、杨氏干涉实验一、杨氏干涉实验2021/8/9 星期一7产生相干光源的方法产生相干光源的方法将一束光分为两束将一束光分为两束将一束光分为两束将一束光分为两束 ；利用激光。利用激光。利用激光。利用激光。2021/8/9 星期一8激激光光束束双双缝缝屏屏屏上看到明暗相间的条纹屏上看到明暗相间的条纹结论结论:光的确是一种波光的确是一种波2021/8/9 星期一9S1S2P1PP1PrP1S2P1S1=r光程差光程差P2P2相干波源相干波源S1、S2距离屏幕的中心越远路程差越大距离屏幕的中心越远路程差
4、越大能产生干涉的两个光源能产生干涉的两个光源二、决定条纹间距的条件二、决定条纹间距的条件2021/8/9 星期一10S1S1S2S2P PP=0=0中央亮纹中央亮纹中央亮纹中央亮纹 由于从由于从由于从由于从S1S2S1S2S1S2S1S2发出的光是振动情况完发出的光是振动情况完发出的光是振动情况完发出的光是振动情况完全相同，又经过相同的路程到达全相同，又经过相同的路程到达全相同，又经过相同的路程到达全相同，又经过相同的路程到达P P P P点，点，点，点，其中一条光传来的是波峰，另一条其中一条光传来的是波峰，另一条其中一条光传来的是波峰，另一条其中一条光传来的是波峰，另一条传来的也一定是波峰，
5、其中一传来的也一定是波峰，其中一传来的也一定是波峰，其中一传来的也一定是波峰，其中一双缝双缝双缝双缝S1S2屏幕屏幕屏幕屏幕条光传来的是波谷条光传来的是波谷条光传来的是波谷条光传来的是波谷,另一条传来的也一定是波谷另一条传来的也一定是波谷另一条传来的也一定是波谷另一条传来的也一定是波谷,在在在在P P点激起点激起点激起点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振幅振幅振幅振幅A AA1+A2A1+A2为最大为最大为最大为最大,P,P点总是振动加强的地方点总是振动加强的地
6、方点总是振动加强的地方点总是振动加强的地方,故应出现亮纹故应出现亮纹故应出现亮纹故应出现亮纹,这一这一这一这一条亮纹叫中央亮纹条亮纹叫中央亮纹条亮纹叫中央亮纹条亮纹叫中央亮纹.2021/8/9 星期一11P1 第一亮纹第一亮纹第一亮纹第一亮纹双缝双缝双缝双缝S1S1S2S2屏幕屏幕屏幕屏幕S1S1S2S2P1 P1 取取取取P P P P点上方的点点上方的点点上方的点点上方的点P1P1P1P1，从，从，从，从S1S2S1S2S1S2S1S2发出的光到发出的光到发出的光到发出的光到P1P1P1P1点的光程差就点的光程差就点的光程差就点的光程差就不同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如不同，若
7、这个光程差正好等于波长的整数倍，比如不同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如不同，若这个光程差正好等于波长的整数倍，比如=S1=S1=S1=S1S2=S2=S2=S2=，出现第一条亮纹。，出现第一条亮纹。，出现第一条亮纹。，出现第一条亮纹。=2021/8/9 星期一12P2 P2 第二亮纹第二亮纹第二亮纹第二亮纹双缝双缝双缝双缝S1S1S2S2屏幕屏幕屏幕屏幕 屏上屏上屏上屏上P1P1点的上方还可以找点的上方还可以找点的上方还可以找点的上方还可以找到到到到=S1=S1S2S222的的的的P2P2点出现点出现点出现点出现第二条亮纹。第二条亮纹。第二条亮纹。第二条亮纹。22021/8/9 星期
8、一13P P3 3 第三亮纹第三亮纹第三亮纹第三亮纹双缝双缝S1S1S2S2屏幕屏幕屏幕屏幕 屏屏屏屏上上上上P1P1点点点点的的的的上上上上方方方方还还还还可可可可以以以以找找找找到到到到=S1S1S2S244的的的的P2P2点点点点，=S1S1S2S255的的的的P3P3点点点点等等等等处处处处的的的的第第第第四四四四条条条条、第第第第五五五五条条条条亮亮亮亮纹纹纹纹；在在在在中中中中央央央央明明明明纹纹纹纹P P的的的的下下下下方方方方可可可可找找找找到到到到=S1S1S2S2 的的的的P1/P1/点点点点，=S1S1S2S222的的的的P2/P2/点点点点，=S1S1S2S233的的的
9、的P3/P3/点点点点等等等等处处处处与与与与中中中中央央央央明明明明纹纹纹纹为为为为对对对对称称称称的的的的第第第第一一一一、第第第第二二二二、第第第第三三三三，第第第第n n条亮纹。条亮纹。条亮纹。条亮纹。332021/8/9 星期一14双缝双缝S1S1S2S2屏幕屏幕屏幕屏幕P1 P1 第一亮纹第一亮纹第一亮纹第一亮纹 =P P 中央亮纹中央亮纹中央亮纹中央亮纹 =0=0P2 P2 第二亮纹第二亮纹第二亮纹第二亮纹 =2=2P3/P3/第三亮纹第三亮纹第三亮纹第三亮纹 =3=3P3 P3 第三亮纹第三亮纹第三亮纹第三亮纹 =3=3P3/P3/第二亮纹第二亮纹第二亮纹第二亮纹 =2=2P3
10、/P3/第一亮纹第一亮纹第一亮纹第一亮纹 =2021/8/9 星期一15Q1 第一暗纹第一暗纹第一暗纹第一暗纹双缝双缝S1S2S2屏幕屏幕屏幕屏幕S1S1S2S2P1 P1 取取取取P P P P点上方的点点上方的点点上方的点点上方的点Q1Q1Q1Q1，与两个狭缝，与两个狭缝，与两个狭缝，与两个狭缝S1S1S1S1、S2S2S2S2路程差路程差路程差路程差=S1=S1=S1=S1S2S2S2S2/2/2/2/2，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的，其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，
11、另一条传来的一就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，定是波峰，定是波峰，定是波峰，Q1Q1Q1Q1点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅点激起的振动总是波峰与波谷相遇，振幅最小，最小，最小，最小，Q1Q1Q1Q1点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。点总是振动减弱的地方，故应出现暗纹。/2/2/2/2P P中央亮纹中央亮纹2021/8/9 星
12、期一16Q2 Q2 第二暗纹第二暗纹第二暗纹第二暗纹双缝双缝S1S1S2S2屏幕屏幕 屏上屏上屏上屏上Q1Q1点的上方还可以找到点的上方还可以找到点的上方还可以找到点的上方还可以找到=S1=S1S2S23/23/2的的的的Q2Q2点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹Q3Q3，在中央明纹下方也可以找到对称的，在中央明纹下方也可以找到对称的，在中央明纹下方也可以找到对称的，在中央明纹下方也可以找到对称的Q1/Q1/、Q2/Q2/、Q3/Q3/等暗纹。等暗纹。等暗纹。等暗纹。3
13、/23/2Q1 Q1 第一暗纹第一暗纹第一暗纹第一暗纹P P P P 中央亮纹中央亮纹中央亮纹中央亮纹2021/8/9 星期一17双缝双缝双缝双缝S1S1S2S2屏幕屏幕屏幕屏幕P1 P1 第一亮纹第一亮纹第一亮纹第一亮纹 =P P 中央亮纹中央亮纹中央亮纹中央亮纹 =0=0P2 P2 第二亮纹第二亮纹第二亮纹第二亮纹 =2=2P3/P3/第三亮纹第三亮纹第三亮纹第三亮纹 =3=3P3 P3 第三亮纹第三亮纹第三亮纹第三亮纹 =3=3P3/P3/第二亮纹第二亮纹第二亮纹第二亮纹 =2=2P3/P3/第一亮纹第一亮纹第一亮纹第一亮纹 =Q2 Q2 第二暗第二暗纹纹Q 1 Q 1 第一暗纹第一暗纹
14、Q3 Q3 第三暗第三暗纹纹Q3/Q3/第三暗纹第三暗纹Q2/Q2/第二暗纹第二暗纹Q1/Q1/第一暗纹第一暗纹=5/2=5/2=/2=/2=3/2=3/2=5/2=5/2=3/2=3/2=/2=/22021/8/9 星期一18（1 1 1 1）空间的某点距离光源）空间的某点距离光源）空间的某点距离光源）空间的某点距离光源S1S1S1S1和和和和S2S2S2S2的路程差为的路程差为的路程差为的路程差为0 0 0 0、1111、2222、3333、等波长的整数倍（半波、等波长的整数倍（半波、等波长的整数倍（半波、等波长的整数倍（半波长的偶数倍）时，该点为振长的偶数倍）时，该点为振长的偶数倍）时，
15、该点为振长的偶数倍）时，该点为振动加强点。动加强点。动加强点。动加强点。（2 2 2 2）空间的某点距离光）空间的某点距离光）空间的某点距离光）空间的某点距离光源源源源S1S1S1S1和和和和S2S2S2S2的路程差为的路程差为的路程差为的路程差为/2/2/2/2、3/23/23/23/2、5/25/25/25/2、等半波长、等半波长、等半波长、等半波长的奇数倍时，该点为振动的奇数倍时，该点为振动的奇数倍时，该点为振动的奇数倍时，该点为振动减弱点。减弱点。减弱点。减弱点。总结规律总结规律光程差光程差光程差光程差 =k k k k（k=0k=0k=0k=0，1 1 1 1，2 2 2 2，等），
16、等），等），等）光程差光程差 =（2 2k-1)k-1)/2 /2 (k=1,2,3,k=1,2,3,等）等）亮纹亮纹暗纹暗纹2021/8/9 星期一19结论结论 由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生干涉当这两列光波到达某点的路程差为叠加产生干涉当这两列光波到达某点的路程差为叠加产生干涉当这两列光波到达某点的路程差为叠加产生干涉当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时，该处的光互相加强，出现亮条纹；波长的整数倍时，该处的光互相加强，出现亮条纹；波长的整数倍时，
17、该处的光互相加强，出现亮条纹；波长的整数倍时，该处的光互相加强，出现亮条纹；当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，该点光互当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，该点光互当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，该点光互当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，该点光互相消弱，出现暗条纹。相消弱，出现暗条纹。相消弱，出现暗条纹。相消弱，出现暗条纹。用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮纹，两边是彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫纹，两边是彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫纹，两边是彩色条纹，
18、离中央白色亮纹最近的是紫纹，两边是彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。色亮纹。色亮纹。色亮纹。2021/8/9 星期一20例例例例题题题题:在双在双在双在双缝缝缝缝干涉干涉干涉干涉实验实验实验实验中中中中,双双双双缝缝缝缝到光屏上到光屏上到光屏上到光屏上P P P P点的距离点的距离点的距离点的距离之差之差之差之差0.6m,0.6m,0.6m,0.6m,若分若分若分若分别别别别用用用用频频频频率率率率为为为为f1=5.01014Hzf1=5.01014Hzf1=5.01014Hzf1=5.01014Hz和和和和f2=7.51014Hzf2=7.51014Hzf2=7.51014Hzf2=
19、7.51014Hz的的的的单单单单色光垂直照射双色光垂直照射双色光垂直照射双色光垂直照射双缝缝缝缝,则则则则P P P P点出点出点出点出现现现现明、暗条明、暗条明、暗条明、暗条纹纹纹纹的情况是（）的情况是（）的情况是（）的情况是（）A A A A单单单单色光色光色光色光f1f1f1f1和和和和f2f2f2f2分分分分别别别别照射照射照射照射时时时时,均出均出均出均出现现现现明条明条明条明条纹纹纹纹B B B B单单单单色光色光色光色光f1f1f1f1和和和和f2f2f2f2分分分分别别别别照射照射照射照射时时时时,均出均出均出均出现现现现暗条暗条暗条暗条纹纹纹纹c c c c单单单单色光色光
20、色光色光f1f1f1f1照射照射照射照射时时时时出出出出现现现现明条明条明条明条纹纹纹纹,单单单单色光色光色光色光f2f2f2f2照射照射照射照射时时时时出出出出现现现现暗条暗条暗条暗条纹纹纹纹D D D D单单单单色光色光色光色光f1f1f1f1照射照射照射照射时时时时出出出出现现现现暗条暗条暗条暗条纹纹纹纹,单单单单色光色光色光色光f2f2f2f2照射照射照射照射时时时时出出出出现现现现明条明条明条明条纹纹纹纹 2021/8/9 星期一21解析：如图解析：如图解析：如图解析：如图,双缝双缝双缝双缝S1S1S1S1、S2S2S2S2，到光屏上任一，到光屏上任一，到光屏上任一，到光屏上任一点点点点P P P P的路程之差的路程之差的路程之差的路程之差 S2 S2S2 S2S2 S2S2 S2,单色光单色光单色光单色光f1f1f1f1的波长为的波长为的波长为的波长为1111C C C Cf1f1f1f10.6m0.6m0.6m0.6m，单色光单色光单色光单色光f2f2f2f2的波长为的波长为的波长为的波长为2222C C C Cf2f2f2f20.4m,0.4m,0.4m,0.4m,可见可见可见可见=1=1=1=1、=31/2 =31/2 =31/2 =31/2 答案：答案：答案：答案：C C C C2021/8/9 星期一222021/8/9 星期一23