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1、第四节光的干涉本讲稿第一页，共二十三页本讲稿第二页，共二十三页海市蜃楼海市蜃楼本讲稿第三页，共二十三页第四节第四节 光的干涉光的干涉本讲稿第四页，共二十三页假设假设光真的是一种波光真的是一种波我们必然能看到波特有的现象我们必然能看到波特有的现象本讲稿第五页，共二十三页托马斯托马斯杨杨（17731829）18011801年，英国物理学年，英国物理学家托马斯家托马斯杨在实验室杨在实验室里成功的观察到了光里成功的观察到了光的干涉现象的干涉现象光的干涉光的干涉本讲稿第六页，共二十三页一、双缝干涉一、双缝干涉由同一光源发出的光经过两狭缝后形成两列光波叠加由同一光源发出的光经过两狭缝后形成两列光波叠加产生
2、的干涉现象。产生的干涉现象。1、实验装置、实验装置相干光源：相干光源：把点光源发出的一束光分成两束，保它把点光源发出的一束光分成两束，保它们具有相同的频率和恒定的相差。们具有相同的频率和恒定的相差。本讲稿第七页，共二十三页一、双缝干涉一、双缝干涉2 2、实验现象、实验现象（1 1）单色光：）单色光：屏中央出现亮纹，两侧出现间距屏中央出现亮纹，两侧出现间距相等的亮暗相间的条纹。相等的亮暗相间的条纹。本讲稿第八页，共二十三页本讲稿第九页，共二十三页暗条纹暗条纹 /2S1S2本讲稿第十页，共二十三页一、双缝干涉一、双缝干涉3 3、现象分析、现象分析（1 1）亮纹：）亮纹：从两个狭缝发出的两列波的路程
3、差为波从两个狭缝发出的两列波的路程差为波长的整数倍。长的整数倍。（2 2）暗纹：）暗纹：从两个狭缝发出的两列波的路程差为半从两个狭缝发出的两列波的路程差为半波长的奇数倍。波长的奇数倍。本讲稿第十一页，共二十三页亮条纹亮条纹暗条纹暗条纹出现亮条纹和暗条纹的条件出现亮条纹和暗条纹的条件（n=0，1，2，3）（n=0，1，2，3）本讲稿第十二页，共二十三页猜想猜想?条纹宽度条纹宽度 与什么因素有关系？与什么因素有关系？L d 控制变量法控制变量法本讲稿第十三页，共二十三页一、双缝干涉一、双缝干涉4、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离第二式平方减第一式平方可得：第二式平方减
4、第一式平方可得：（1）若）若r2r1=，则：，则：本讲稿第十四页，共二十三页一、双缝干涉一、双缝干涉4、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离第二式平方减第一式平方可得：第二式平方减第一式平方可得：（2）若）若r2r1=/2，则：，则：本讲稿第十五页，共二十三页4、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离、相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离 这说明了相邻亮（或暗）条纹的间距相等这说明了相邻亮（或暗）条纹的间距相等本讲稿第十六页，共二十三页思考思考?白光干涉条纹会是什么样呢？白光干涉条纹会是什么样呢？屏中央出现白色亮纹，两侧出现彩屏中央出现白色亮纹，两侧出现彩色条纹，紫光最靠近中央，边
5、缘为色条纹，紫光最靠近中央，边缘为红光。红光。本讲稿第十七页，共二十三页本讲稿第十八页，共二十三页二、薄膜干涉二、薄膜干涉1、定义：、定义：由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成本讲稿第十九页，共二十三页产生原因是当肥皂膜竖直放置，由于重力作用，膜上产生原因是当肥皂膜竖直放置，由于重力作用，膜上薄下厚。光照射到肥皂膜上，经前后膜两次反射，又薄下厚。光照射到肥皂膜上，经前后膜两次反射，又叠加在一起，后膜反射光的路程比前膜反射多叠加在一起，后膜反射光的路程比前膜反射多2倍膜倍膜厚。若膜厚度厚。若膜厚度2倍等于波长整数倍，两列光波加强，倍等于波长整数倍，两列光波加强
6、，呈现明纹。若某种膜厚度呈现明纹。若某种膜厚度2倍等于半个波长奇数倍，倍等于半个波长奇数倍，此处两处两列波互相减弱，出现暗纹。膜厚度变化是此处两处两列波互相减弱，出现暗纹。膜厚度变化是连续的，就了现明暗相间条纹。连续的，就了现明暗相间条纹。薄膜干涉：产生原因薄膜干涉：产生原因本讲稿第二十页，共二十三页二、薄膜干涉二、薄膜干涉1、定义：、定义：由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成2、实例：、实例：肥皂泡或水面上的油膜所形成的彩色花纹肥皂泡或水面上的油膜所形成的彩色花纹3、应用：、应用：检测平面是否平直检测平面是否平直本讲稿第二十一页，共二十三页干涉现象应用干涉
7、现象应用:检查精密零件的表面质量。方法是透明标准检查精密零件的表面质量。方法是透明标准平面与被侧面之间形成一个劈形空气薄层，用平面与被侧面之间形成一个劈形空气薄层，用薄膜干涉原理检测，精度可达薄膜干涉原理检测，精度可达10106 6cmcm。增透膜：原料：氟化镁，厚度绿光的波长增透膜：原料：氟化镁，厚度绿光的波长1/41/4。涂有增透膜的镜头呈淡紫色。涂有增透膜的镜头呈淡紫色。本讲稿第二十二页，共二十三页一、双缝干涉一、双缝干涉5、光的波长、频率：、光的波长、频率：v=f（1）红光的）红光的波长最长波长最长，紫光的，紫光的波长最短波长最短。（2）红光的）红光的频率最小频率最小，紫光的，紫光的频率最大频率最大。光的波长常用单位埃来表示：光的波长常用单位埃来表示：1A=1010mo本讲稿第二十三页，共二十三页