光的双缝干涉PPT课件

x明 k d
r1 r2
D
P
x O
E
P点为明条纹。
k=0, ±1, ±2, ±3...
MO虚线上方取“＋”下方
取“－”，所以k有正负
之分 PPT课件
5
S1 So
x
P2
k=2
P1
k=1 x
O
k=0
S2
k= 0, x 0
k=-1
k=-2
H
中央明条纹或零级明纹
D
k=±1,
x 1
d
一级明条纹
D
P点的明暗决定于S1 S 2到P点 的相位差：
k
明纹


r 2
r 1

{

(2k

1)PPT课件
暗纹
2
P
x O
E
2(r2 r1 )
4
r2 r1 dsin
d tg xd
D
（1）明纹条件
xd k
D

S1 dM

s2
D
D
k=±2,
x 2 2
d
二级明条纹 PPT课件
明条纹之间间距
x D
d
6
（2）暗纹条件
当
xdຫໍສະໝຸດ (2k 1)
D
2
D
x (2k 1)
暗
2d
k=0,1,2,3...
P点为暗条纹
PPT课件
7
S1 So
S2
x
P2 P1 O
H
k=1 x
k=0
k=0
k=-1
k= 0,
3、用微测目镜测出干涉条纹的间距 x ，双缝到 测微目镜焦平面上叉丝分化板的距离D。

（2）单色光的干涉图样与白光的干涉图样有什么不同吗？
【提示】（1）双缝干涉图样的条纹关于中间条纹左右对称。（2）单色光的干涉图样：干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹。白光的干涉图样：中央条纹是白色的，两侧干涉条纹是彩色条纹。
[活动 ]双缝干涉图样明暗条纹的判断
例3 在双缝干涉实验中，双缝到光屏上 点的距离之差为 ，若两次实验分别用频率 的单色光 和 的单色光 进行实验，则 点出现明、暗条纹的情况是( )。A.单色光 和 分别照射时，均出现明条纹B.单色光 和 分别照射时，均出现暗条纹C.单色光 照射时出现明条纹，单色光 照射时出现暗条纹D.单色光 照射时出现暗条纹，单色光 照射时出现明条纹
，出现亮纹； ，出现暗纹。
2.相邻两亮（暗）条纹间的距离： （等间距、等宽）。
应用探究
[活动 ]白光的双缝干涉现象
例2 在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是( )。A.用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光B.用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较短的紫光C.相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D.在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽
A. B. C. D.
D
[解析] 出现第3条暗条纹，说明 、 到 点距离之差为 ，而 ，所以 ，D项正确。
4.（任务2）（多选）双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝 和 与单缝 的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上 点到两缝的距离相等，距 点最近的第一条亮条纹在 点处。已知红光、绿光和蓝光三种色光比较，红光的波长最长，蓝光的波长最短，那么如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上 点及其上方的干涉条纹情况，下列叙述正确的是( )。

BrightSpark Education says the online tutoring is used only as an addition to supplement regular teaching. According to the existing problems, this dissertation explores the online tutoring strategies from both macro and micro perspectives.
；
假如保持光屏到缝旳距离不变，双缝旳间隙
越小，光屏上条纹旳间距红光干涉条纹比蓝光宽
单色光干涉原理单色光旳干 涉.swf
白光干涉原理白光旳干 涉.swf
单色光：
亮纹： 光程差 δ=kλ(k=0，1，2…)．
暗纹： 光程差 δ =（2n-1）λ/2 (k=0，1，2…)．
B 光旳干涉
光旳干涉(interference Of light)
由两束振动情况完全相同旳光在 空间相互叠加，在某些地方相互加强， 在另某些地方相互减弱旳现象，叫做 光旳干涉。
1.杨氏双缝干涉
换用不同间隙旳双缝，变化缝到光 屏旳距离，统计观察到旳现象：
假如保持双缝旳间隙不变，光屏到缝旳距
离越大，屏上明暗相间旳条纹间距
我去喽？”七王爷也认命了，大不了过完年，讨了公告封赐，再来长久攻艰，反正那刘小医生行踪线索全无，也是要慢慢儿旳磨寻——“我跟你 去。”蝶宵华道。“哎？！”“我也想看看，苏明远为奴家，能够做到什么地步。”酒来了。蝶宵华青青长睫，掩下一抹楚楚旳笑容。第九十五 章 卖身进京纵强贼（1）明远有充分旳理由不论蝶宵华。首先，他不久前刚刚秋闱大捷。中了进士，就有资格谋个官职了，他能够利用家里旳资 源，好好谋取个好职位。或者，这次旳春闱紧接着秋闱，就在来年五月，明远也能够先不急着谋官，而用心攻书，把应试旳学问，磨练得再精进 些，四月赴京试，若能进一榜三元，自然红火光彩，退而求之，三榜之内，已注定可落得个高官品阶了，比小进士去谋官，又不同话讲。这之中 旳差池，说不定能够影响一生！其次，明秀就快出嫁了，唐家要了明秀旳年命后，请先生合唐静轩旳年命，排了四柱命盘，道是吉期只能在来年 七月，这月中或取八日，为“执”日，有根生力，稳中带升，只不出大彩，或选十四日，为“除”日，虽有小坎，幸得大运帮扶，反见其功。唐 家征询了苏家意思，就共定在十四日。算来，明秀在阁，也但是八个月时间了。明远是明秀旳亲哥哥，日常感情也很不错。当年云诗入宫，明远 年龄还轻，贪着去游历，北边因缘际会打一场战，初建武名，还收了剑影为奴，但错过了与大妹妹最终旳相聚机会，等云诗入宫后，空望京都， 再怀念也不得相见，每每为憾。而今明秀虽不是远嫁，但在此风雨飘摇时候，明远难免多尽尽心，替她排解忐忑、帮她筹措嫁妆，才是正礼。再 次，明柯还携两位母亲携丫头小厮逃跑了！明摆着蓄谋已久，明摆着给他亲爹没脸，明摆着还跟近来失玉坠等诸事都有关联，明远文韬武略，应 立即加入苏府关键智囊团，大展才华，灭此内贼而后朝食才对吧！再再次，就算明远再怎么挂心蝶宵华。七王爷怜香惜玉旳美名远扬，断不会把 蝶宵华拆了。蝶宵华本也是这一行当里旳，又岂在乎多接一门贵客？再怎么考量，苏明远都应不理睬七王爷与蝶宵华才是！七王爷带着蝶宵华离 城赴京旳路上，仍频频回忆，似乎觉得苏明远还是会来。锦城有几种大户人家，在七王爷在城旳时候，没得到机会拜望，据说七王爷要走，打算 当道截他，献献殷勤，七王爷不得不放出话去：谁假如敢截路，不论是“巧遇”、“特意”、或者“偶遇”，都作强盗处理，于是路途清净 了……但苏明远不会在乎这个，还是敢来旳吧？侍卫道：“王爷，那边——”那边，单人单乘，是有个苏家人来。身段相貌也不错，假如能往前 退个五六十年，七王爷对他一定也很有爱好。可惜廉颇老矣，白胡潇潇，而且出家了，穿着一袭道袍。这来旳是苏明远旳

4
n3 n2 n1
r 2dn2
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜
增透膜和增反膜
利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率 . 例1 为了增加透射率 , 求 氟化镁膜的最小厚度. 已知 空气 n1 1.00 ,氟化镁 n2 1.38 , 550nm
23 解
Δr 2dn2 (2k 1)
1
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜
2d 2 32 n2 1 sin r 2n2 d cos r cos r 2 2 2 2 2 反射光的光程差 r 2d n2 n1 sin i


2
P
加强 k (k 1,2,)
n2 n1
k 1
2n
13
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜
2）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长 条纹不等间距 3）条纹的动态变化分析（
n, ,
变化时）
14
§3杨氏双缝干涉实验 薄膜干涉 17-2 双镜 劳埃德镜
一、等倾干涉
n2 n1
CDAD
M1 M2
1
2
L 3
P
n1
n2
i
A
D
sin i n2 sin n1

B 4
C
e
n1
5
E
32 n2 ( AB BC) n1 AD
AB BC e cos


2
AD AC sin i 2e tg sin i
7

n
L
5.89 10 m n 1.53 5 3 2 8 10 2.4 10 m

P
1. 分波阵面方法
S*
同一波阵面上的不同部分产生次级波相干
2. 分振幅的方法
P S*
利用光的反射和折射，将同一光束分割成振幅较小的两 束相干光
薄膜
3. 激光（高度相干的光源）
三）光波的叠加
讨论同方向、同频率的光的叠加
r1
P
S1
设：
r2
S2
P点的合振幅
e1E1cos(t[rc1)1] e2E2cos(t[rc2)2]
加大波长，干涉现象变得明显，是干涉的通性。
3）若用多色光源，则干涉条纹是彩色的。
D x明 k d λ
k 相同时，波长较短的条纹靠近中央，波长较长
的条纹远离中央，
两种波长同时入射：
k 0 k 1 k 2 k 3
例1 设计利用杨氏双缝干涉测量光波长的试验。
解
方法一：


(
2x暗d 2k 1）D
1）对应不同的k值，将有一对明或暗纹出现在中 央明纹两侧，k称之为干涉级。
2）杨氏干涉的条纹是等间距的，且S1、S2间距越
大x ，条 纹x 越k 密 。1 以x 明k 纹 为例(k 1 )D d kD d
D
d
=常数
若为白光入射，条纹两侧出现彩色条纹，干涉级 高的条纹重叠。
若用白光照射双缝，屏上中心明纹仍为白色，两侧对称分布各 级紫内红外的彩色条纹。更高级次的彩色条纹可能会发生重叠 。
0
1
2
3
0 1 23 4 中央明纹
3
2
1
0
1
2
3
讨论：
XX
X
S1

r1 r
d

三棱镜 滤光片 激光器件
三. 光的相干性
光的干涉现象：
当两列相干光相遇时,在相遇空间出现明暗稳定 分布的现象
1、原子的发光机理
E
0
E 3
1.5eV
E 2
3.4eV
E 1
13.6eV
波列
E
E 3
波列长L =
E
c (E E )/h
2
2
1
E
1
● ●
●
●
0 1.5eV 3.4eV
d
(n 1)d 3.5
S1
r1
d 3.5
n 1
a
S2
r2 D
o
3.5 632 .8 10 9 1.4 1
5.5 10 -6 m
作 业 题：习题16.12、16.14、16.15； 预习内容：§16.4-16.5 复习内容： 本讲
2、相干光的获得
利用普通光源获得相干光的方法的基本原理是把由 光源同一点发出的光设法分成两部分，然后再使这两部分
叠加起来。
分波阵面法
在同一波面上两固定点光源，发出的光 产生干涉的方法为分波面法。如杨氏双 缝干涉实验（图1）
分振幅法
一束光线经过介质薄膜的反射与折射， 形成的两束光线产生干涉的方法为分振 幅法。如薄膜干涉（图2）。
讨论
以中央明条纹为中心、两侧对称分布的、 平行等距的明暗相间的直条纹
三．菲涅耳双棱镜干涉
P
S： 线光源 B： 障碍物
B
P： 屏
S
:M1、M2：平面镜
A： 镜交线 镜面夹角
S1M21
S2
A M2
O
r : S与A距离

解:用白光照射时，除中央明纹为白光外，两侧形成内紫外红的 对称彩色光谱。
当k级红色明纹位置xk红大于k+1级紫色明纹位置x(k+1)紫时，光 谱就发生重叠。据前述内容有
xk红
k
D d
红
x(k 1)紫
(k
1)
D d
紫
35
例10 双缝间的距离d=0.25mm,双缝到屏幕的距离Ｄ
=50cm,用波长4000Å～7000Å的白光照射双缝，求第2级明
第 k 级明条纹处，其厚度 h 为
h
多少？
r1
r2
解：从S1和S2发出的相干光所对应的光程差
(r2 h nh) r1
当光程差为零时，对应 零条纹的位置应满足：
r2 r1 ( n 1 )h 0
所以零级明条纹下移
31
原来k级明条纹位置满足：
S1
r2 r1 k
S2
设有介质时零级明条纹移到原来
解 ｛1｝d= 1.2 mm
e D 500 5.893 104 0.25 mm
d
1.2
d=10 mm
e D 500 5.893 104 0.030 mm
d
10
｛2｝ e 0.065mm
双缝间距d为
d D 500 5.893 10 4 4.5 mm
e
0.065
34
例9 用白光作双缝干涉实验时，能观察到几级清晰可辨的 彩色光谱？
不加透明薄片时，出现第3 级明纹的条件是： r2 r1 3
由以上两式可得： ( n 1)e 3
n
3 e
1
3 550109 2.58 106
1 1.58
是云母片。
30

例2.两种单色光束a、b分别照射在同一套双缝干涉演示实验装置时，
得到的干涉图样如图(a)、（b）所示，则 （ A ）
A．a光的波长大于b光的波长
B．a光的频率大于b光的频率
C．a光在真空中的速度大于b光在真空中的速度 （a）
（b）
D．同一种介质对a光的折射率大于对b光的折射率
例3. 双缝干涉实验装置如图所示,当使用波长为6×10-7 m的橙光做实验
１、解释干涉现象 2、产生干涉的条件 3、重叠区内一质点振动是加强还是减弱，取决于什么？
光的本性学说的发展史 牛顿 微粒说
惠更斯 波动说
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
思考1：光要发生干涉现象需要满足什么条件？
相干光源（频率和振动情况一致）
思考2：有没有什么方法可以获得相干光—频率相同的光呢？
S22λ
屏幕
P2 第二亮纹
屏上P1点的上方还可以找到δ= S1－S2＝2λ 的P2点出现第次出现）呢？
双缝 S1
S2 3λ
屏幕 P3 第三亮纹
屏上P1点的上方还可以找到δ= S1－ S2＝4λ的P2点，δ= S1－S2＝5λ的P3点…… 等处的第四条、第五条……亮纹；在中央明 纹P的下方可找到δ= S1－S2＝λ的P1/点， δ= S1－S2＝2λ的P2/点，δ= S1－S2＝3λ 的P3/点等处与中央明纹为对称的第一、第二、 第三…，第n条亮纹。
第四章 光 人教版（2019）高中物理选择性必修第一册
目录
01 光 的 双 缝 干 涉
02
干涉条纹和波长 之间的关系
03
薄膜干涉
04
典型例题
CONTENT S

最新版整理ppt
11
猜想一下：用双缝观察白光干涉图样会 是怎样的？
最新版整理ppt
12
用白光做双缝干涉实验，实验现象
干涉条纹是彩色条纹且中央是 白色的。原因是各种色光都在中 央条纹处形成亮条纹，从而复合 成白色条纹。除中央条纹以外的 其他条纹不能完全重合，便形成 了两侧的彩色条纹。
最新版整理ppt
最新版整理ppt
15
1.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距 离之差△s =0.6μm；若分别用频率为 f1=5.0×1014Hz和频率为f2=7.5×1014Hz的单 色光垂直照射双缝隙，则P点出现条纹的情况 是以下哪种( AD )
A.用频率f1的单色光照射时，P点出现明条纹
B.用频率f2的单色光照射时，P点出现明条纹
哪个表面反射的光线叠加而成的（ ）D．
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的下表面 D．a的下表面和b的上表面
最新版整理ppt
30
b.增透膜
原理：当薄膜的厚度是入射光在薄膜中 波长的１∕４时，在薄膜的两个面上的 反射光，光程差恰好等于半波长，因而 相互抵消，达到减小反射光，增大透射 光的作用
A、仍在P处 B、在P点的上方 C、在P点的下方
P
2 1
0 1
2
D、将不存在亮条纹
频率增大，波长减小。条纹距中心条纹
间距减小。C=λf最新版整理ppt
17
3、在做双缝干涉实验时，若用红、
绿下两面块说玻法璃中分正别确挡的在是一条狭( 缝C 前)面，
A．屏上形成明暗相间的干涉条纹. B．屏上形成红、绿相间的干涉条纹 C．屏上不能形成干涉条纹 D．以上说法都不正确

04
双缝干涉实验的争议与未来发展
实验的争议点
01
实验结果解读
双缝干涉实验的结果引发了关于现实本质的深入探讨，一些人认为实验
结果证明了量子力学的非经典性质，而另一些人则持相反观点，认为实
验结果可以用经典物理学解释。
02
实验的可重复性
双缝干涉实验在理论上很简单，但在实际操作中却很难重复。一些人质
疑实验结果的可靠性和可重复性，认为实验中存在操作误差或系统误差
实验结果的深入分析
双缝干涉实验的结果非常丰富和复杂，未来可以对实验结果进行更深入的分析和研究，以 揭示量子世界的更多神秘性质。
实验在其他领域的应用
双缝干涉实验不仅在物理学领域有应用价值，还可以拓展到其他领域，如生物学、化学和 信息科学等。未来可以通过跨学科的研究和应用来发掘双缝干涉实验的更多价值。
实验在现实生活中的应用
记录干涉条纹的位置和间距， 分析实验结果并与理论值进行
比较。
02
双缝干涉实验结果分析
干涉图样形成原理
光的波动性
干涉是光波动性的表现之一，当 两束或多束相干光波相遇时，它 们会相互叠加产生加强或减弱的
现象。
波前的叠加
通过双缝干涉实验，光波被衍射形 成一系列的波前，当这些波前相遇 时，它们会相互叠加形成明暗交替 的干涉图样。
双缝干涉பைடு நூலகம்
当单色光通过两个相距较近的小缝隙 时，会形成两列相干波。这两列波在 空间中相遇并发生干涉，形成明暗交 替的干涉条纹。
实验步骤
准备实验器材
双缝干涉装置、光源、测量尺 等。
调整光源和双缝位置
确保光源和双缝平行且等距。
观察干涉条纹
通过测量尺测量并观察屏幕上 出现的明暗交替的干涉条纹。