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1、1、两列机械波（如声波、水波）、两列机械波（如声波、水波）发生干涉的条件是什么？生干涉的条件是什么？复复习回回顾：2、如何、如何获得两列相干的机械波？得两列相干的机械波？（以水波（以水波为例）例）3、两列波干涉、两列波干涉时，振，振动最最强的点和的点和振振动最弱的点条件是什么？最弱的点条件是什么？2021/8/11 星期三1光到底是什么？1717世纪明确形成世纪明确形成了两大对立学说了两大对立学说牛牛顿顿惠惠更更斯斯微粒说微粒说波动说波动说1919世纪初证明了世纪初证明了波动说的正确性波动说的正确性由于波动说没有由于波动说没有数学基础以及牛数学基础以及牛顿的威望使得微顿的威望使得微粒说一直占上
2、风粒说一直占上风爱因斯坦在爱因斯坦在2020世纪世纪初提出了光子说初提出了光子说麦克斯麦克斯韦电磁磁说光的波粒二象性光的波粒二象性2021/8/11 星期三2光的干涉光的干涉2021/8/11 星期三3分波面法小结一、相干光的来源1W洛埃洛埃镜分波面干涉分波面干涉2WXMDdxrsWlsX半波失损ldxrDxrlDd条纹间隔Dds1dls2sr1r2xoXd12rr杨氏双氏双缝分波面干涉分波面干涉ddxDd+2lk()1 2()12k0,x+2l+k()12Ddxrxrld+k()12k0,xl+kDd菲涅耳双棱菲涅耳双棱镜分波面干涉分波面干涉WsW1l2Ws1s2ldxrDDd1W2 1WB
3、 BXe2dxrrDl菲涅耳双面菲涅耳双面镜分波面干涉分波面干涉sWlldxrD1s2ssWM12Me2021/8/11 星期三4S1S2S*二、二、杨氏双氏双缝实验杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉像像屏屏双双缝屏屏 观察观察实验，实验，概括实概括实现象，现象，并说明并说明出这种出这种现象的现象的原因？原因？2021/8/11 星期三52021/8/11 星期三6三、三、单色光的双色光的双缝干涉的干涉的实验现象：象：1、等、等宽度、等度、等间距的明暗条距的明暗条纹。2、波峰与波峰、波谷与波谷叠加、波峰与波峰、波谷与波谷叠加的区域振的区域振动最最强，即出，即出现明条明条纹。波峰与波谷叠加的区域振波峰与波
4、谷叠加的区域振动最弱，最弱，即出即出现暗条暗条纹。2021/8/11 星期三7思考：若用绿光在同样的装思考：若用绿光在同样的装置中做双缝干涉实验，会得置中做双缝干涉实验，会得到什么图样呢？到什么图样呢？2021/8/11 星期三8不同不同单色光的双色光的双缝图样干涉比干涉比较红光光蓝光光2021/8/11 星期三9 从两从两张照片中可以看出：照片中可以看出：红光的条光的条纹间距（距（宽度）比度）比绿光大，那么，光大，那么，不同不同单色光的干涉条色光的干涉条纹的的间距（距（宽度）与哪些因素有关度）与哪些因素有关?提出问题：提出问题：2021/8/11 星期三10S1S2S*P思考思考1：下：下图
5、中中P点点为明条明条纹还是暗条是暗条纹？P1思考思考2：设单色光的波色光的波长为，若，若P1为靠近靠近中央最近的明条中央最近的明条纹，则：P1S2P1S1=？Q1思考思考3：若：若Q1为PP1的中点，的中点，则Q1是明条是明条纹还是暗条是暗条纹？Q1S2Q1S1=？Q22021/8/11 星期三11 由于l远远大于d，l远远大于x，条条纹中心的位置：中心的位置：明明纹暗暗纹2021/8/11 星期三121、条、条纹间距的含距的含义：相：相邻的亮的亮纹或暗或暗纹之之间的距离的距离总是相等的，相是相等的，相邻的亮的亮纹和亮和亮纹之之间的距离或暗的距离或暗纹和暗和暗纹之之间的距离叫的距离叫做条做条纹
6、间距。距。2、单色光的相干的特征：等色光的相干的特征：等宽度等度等间距的明暗条距的明暗条纹（指相（指相邻明明纹与明与明纹之之间或暗或暗纹与暗与暗纹之之间）条条纹中心的位置：中心的位置：明明纹暗暗纹四、四、单色光的双色光的双缝间距或距或宽度与波度与波长的关系：的关系：2021/8/11 星期三13 观察不同单观察不同单色光的双缝干色光的双缝干涉条纹的情况，涉条纹的情况，说说你的思考说说你的思考？2021/8/11 星期三14各色光在真空中的波长各色光在真空中的波长光的光的颜色颜色波长波长nm光的光的颜色颜色波长波长nm红红770620绿绿580490橙橙620600蓝靛蓝靛490450黄黄600
7、580紫紫450400红光波光波长最大，最大，紫光波紫光波长最小最小五、光的波五、光的波长的的测定：定：2021/8/11 星期三15五、五、进一步研究：一步研究：不同的色光在真空中的不同的色光在真空中的传播速度相同。播速度相同。波波长和和频率的乘率的乘积等于波速：等于波速：v=f，波，波长越越长频率越小，波率越小，波长越短越短频率越大。率越大。光的光的颜色色波波长(nm)频率率 f(1014Hz)光的光的颜色色波波长(nm)频率率 f(1014Hz)红7706203.94.8绿5804905.26.1橙橙6206004.85.0蓝靛靛4904506.16.7黄黄6005805.05.2紫紫4
8、504006.77.51nm=10-9m2021/8/11 星期三16特征量特征量红光红光紫光紫光干涉条纹间干涉条纹间距（距（x）由大到小由大到小真空中的波真空中的波长（长（）由大到小由大到小频率（频率（）由小到大由小到大七种七种单色光的色光的综合性合性质对比一比一览表表2021/8/11 星期三17思考思考4：七种：七种单色光在同一种装置中的双色光在同一种装置中的双缝干涉条干涉条纹间距是从大到小的。但它距是从大到小的。但它们在双在双缝正正对的像屏的中央的像屏的中央P处附近均附近均为亮条亮条纹还是暗条是暗条纹？拓展拓展1、若用白光在同、若用白光在同样的装置中做双的装置中做双缝干涉干涉实验，其干
9、涉，其干涉图样是什么条是什么条纹？拓展拓展2、分析、分析说明用白光做明用白光做杨氏双氏双缝实验时，中央亮，中央亮纹的的边缘是什么是什么颜色？色？拓展拓展3、分析、分析说明用白光做明用白光做杨氏双氏双缝实验时，离中央最近的一条亮，离中央最近的一条亮纹是什么是什么颜色？色？红紫紫2021/8/11 星期三18白光白光蓝光光红光光2021/8/11 星期三19单色光的合成色光的合成六、白光的双六、白光的双缝干涉：干涉：中央明条中央明条纹2021/8/11 星期三20七、薄膜干涉七、薄膜干涉 思考：肥皂泡看起来常常是彩色的，雨后公路思考：肥皂泡看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，看起来也是
10、彩色的。水上面漂浮的油膜，看起来也是彩色的。这些些现象是象是这样形成的？形成的？1 1）现象：水平）现象：水平明暗相间条纹明暗相间条纹）相干光的来源：肥皂薄膜前表面反射光波 与后表面反射 光波相互叠加产生干涉2021/8/11 星期三21在薄膜的厚度在薄膜的厚度为d处，前后表面反射光，前后表面反射光的光程差的光程差为d，则当当时，出，出现暗条暗条纹当当时，出，出现亮条亮条纹如果薄膜厚度均匀如果薄膜厚度均匀变化，用化，用单色光照射条色光照射条纹间距相等距相等用白光照射在同一厚度某一波用白光照射在同一厚度某一波长的光反射后增的光反射后增强，另一波，另一波长的光反射后减弱，所以出的光反射后减弱，所以
11、出现彩色条彩色条纹2021/8/11 星期三22例例1、如、如图4-4所示，所示，竖直的肥皂液膜的横截面，直的肥皂液膜的横截面，右右侧受到一束平行光的照射，关于肥皂液膜受到一束平行光的照射，关于肥皂液膜产生生干涉条干涉条纹的的说法正确的是法正确的是()A.在右在右侧观察到的干涉条察到的干涉条纹是由光是由光线在肥皂液薄在肥皂液薄膜左右两个表面反射的两列波迭加生成的膜左右两个表面反射的两列波迭加生成的B.在左在左侧也能也能观察到察到类似的条似的条纹C.观察到的条察到的条纹可能是黑白相可能是黑白相间的也可能是色彩的也可能是色彩相相间的的D.观察到的条察到的条纹可能是水平的也可能是可能是水平的也可能是
12、竖直的直的2021/8/11 星期三23薄膜干涉的应用薄膜干涉的应用a.a.干涉法检查平面干涉法检查平面 原理：在被原理：在被检平面与透明平面与透明样板板间垫一个薄片，使其一个薄片，使其间形成一个楔形的空气薄形成一个楔形的空气薄层当用当用单色光从上面照射色光从上面照射时，入射光从空气入射光从空气层的上、下表面反射出两列光波，于是的上、下表面反射出两列光波，于是从反射光中看到干涉条从反射光中看到干涉条纹2021/8/11 星期三24b.b.增透膜增透膜 原理：当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波原理：当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的的时，在薄膜的两个面上的反射光，光，在薄膜的两个面上的反射光，光程差
13、恰好等于半波程差恰好等于半波长，因而相互抵消，达到，因而相互抵消，达到减小反射光，增大透射光的作用减小反射光，增大透射光的作用思考：增透膜能否将所有反射光都抵消思考：增透膜能否将所有反射光都抵消 思考：那么，怎思考：那么，怎样来确定增透膜的厚度？来确定增透膜的厚度？2021/8/11 星期三25因因为人的人的视觉最敏感的色光最敏感的色光为绿光，所以增透膜的光，所以增透膜的厚度厚度为绿光在增透膜中波光在增透膜中波长的的1/4。以增大。以增大绿光的透光的透射射强度。度。因因为红光与紫光反射光与紫光反射强度大，所以照相机的度大，所以照相机的镜头常常呈淡紫色或呈淡紫色或蓝色色照相机和望照相机和望远镜2
14、021/8/11 星期三26牛顿环干涉干涉图样：中央疏：中央疏边沿密的同心沿密的同心圆环2021/8/11 星期三27光的色散光的色散2021/8/11 星期三28色散色散白光透白光透过棱棱镜以后被分解以后被分解为红、橙、黄、橙、黄、绿、蓝、靛、紫气种、靛、紫气种颜色的光色的光 （1）光的）光的颜色由色由频率来决定。率来决定。红光光频率最小，率最小，紫光紫光频率最大；在不同的介率最大；在不同的介质中，光的中，光的频率不率不变 （2）不同）不同频率的光在真空中的率的光在真空中的传播速度相同，播速度相同，但在介但在介质中不同中不同 （3）同一介）同一介质对不同光的折射率不同，一般有不同光的折射率不
15、同，一般有“频率越高，折射率越大率越高，折射率越大”（4）光在介）光在介质中中传播播时光速光速发生生变化，波化，波长也也发生生变化：同一色光在不同介化：同一色光在不同介质中，折射率大的光速中，折射率大的光速小，波小，波长短；不同色光在同一介短；不同色光在同一介质中，中，频率高的折射率高的折射率大，光速小，波率大，光速小，波长短短2021/8/11 星期三29（03全国）一束全国）一束单色光从空气射入玻璃中，色光从空气射入玻璃中，则其其 A频率不率不变，波，波长变长 B 频率率变大，大，彼彼长不不变C 频率不率不变，波，波长变短短 D 频率率变小，波小，波长不不变2021/8/11 星期三30（
16、04全国春季）全国春季）对于于单色光，玻璃的折射率比色光，玻璃的折射率比水大，水大，则此光在玻璃中此光在玻璃中传播播时（）A、其速度比在水中的大，其波、其速度比在水中的大，其波长比在水中的比在水中的长B、其速度比在水中的大，其波、其速度比在水中的大，其波长比在水中的比在水中的短短C、其速度比在水中的小，其波、其速度比在水中的小，其波长比在水中的短比在水中的短D、其速度比在水中的小，其波、其速度比在水中的小，其波长比在水中的比在水中的长2021/8/11 星期三31紫光由折射率为紫光由折射率为n n的棱镜进入空气，则下列的棱镜进入空气，则下列说法中正确的是说法中正确的是()()A.A.频率为原来
17、的频率为原来的n n倍，波长为原来的倍，波长为原来的1/n1/nB.B.波长为原来的波长为原来的n n倍，波速为原来的倍，波速为原来的n n倍倍C.C.频率为原来的频率为原来的n n倍，波长为原来的倍，波长为原来的n n倍倍D.D.频率为原来的频率为原来的1/n1/n，波长为原来的，波长为原来的n n倍倍B2021/8/11 星期三32一束白光从顶角为的三棱镜的一侧，以较一束白光从顶角为的三棱镜的一侧，以较大的入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光大的入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏屏P P上可得到彩色光带，如图所示，当入射上可得到彩色光带，如图所示，当入射角逐渐减小到角逐渐减小到0 0的过程中，假如屏上的彩色的过程中，假如屏上的彩色光带先后消失，则光带先后消失，则()()A.A.红光最先消失，紫光最后消失红光最先消失，紫光最后消失B.B.紫光最先消失，紫光最先消失，红光最后消失红光最后消失C.C.红光最先消失，红光最先消失，黄光最后消失黄光最后消失D.D.紫光最先消失，紫光最先消失，黄光最后消失黄光最后消失B2021/8/11 星期三332021/8/11 星期三34演讲完毕，谢谢观看！2021/8/11 星期三352021/8/11 星期三36