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人教版高中物理选修3-4课件13.3《光的干涉》

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13-3光的干涉课件 新人教版选修3-4课件

13-3光的干涉课件 新人教版选修3-4课件

3.明确相干光源的概念，熟记产
生稳定干涉现象的条件．
．(难点)
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新课标[物理 ·选修3-4]
1.基本知识 (1)杨氏干涉实验 ①物理史实 杨 成功地观察到了光的 1801年，英国物理学家 托马斯· 干涉现象，开始让人们认识到光的波动性．
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新课标[物理 ·选修3-4]
教 学 教 法 分 析
3
光的干涉
课 堂 互 动 探 究
●课标要求
教 学 方 案 设 计
1．知道光的干涉现象，知道光是一种波． 2．理解杨氏干涉实验中亮暗条纹产生的原因．
当 堂 双 基 达 标
3．了解相干光源，掌握产生干涉的条件．
课 前 自 主 导 学
●课标解读 1．知道光的干涉现象和干涉条件，并能从光的干涉现象 中说明光是一种波．
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新课标[物理 ·选修3-4]
●新课导入建议 光到底是什么？有些物理学家提出光是一种波，如果光
真是一种波，它应该具有波的特征，就一定能观察到光的干
涉现象，1801年，英国物理学家托马斯 ·杨成功地观察到光的 干涉现象，这节课我们共同探究光的干涉的相关知识．
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【答案】 B
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新课标[物理 ·选修3-4]
对于双缝干涉原理的理解是很重要的，关键是杨氏的 “一分为二”的实验设计思想．光源S在平面镜中所成的像与 S本身构成了相干光源．要获得稳定的干涉，就是要找到相干 光源，所以也可以利用两块成很小角度的平面镜的反射光进
行干涉实验．
新课标[物理 ·选修3-4]

(人教版选修3-4课件)高中物理选修：13.3光的干涉课件

(人教版选修3-4课件)高中物理选修：13.3光的干涉课件

一级达标重点名校中学课件
• 6．现象解释 偶数倍 • 当两个光源与屏上某点的距离之差等于半 整数倍 亮条纹 波长的 _________时(即恰好等于波长的 半波长的奇数倍 _________时)，两列光在这点相互加强， 相互削弱 这里出现_________；当两个光源与屏上某 点的距离之差等于_________________时， 两列光在这一点______________，这里出 现暗条纹。
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• •
• •
•光发生干涉的条件 1．干涉条件 频率 振动 相位 两列光的_________相同、_________ 方向 相同、_________差恒定。 干涉 2．相干光源 发出的光能够发生_________的两个光源。
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• 『判一判』 √ • (1)托马斯·杨用光的干涉实验证明了光是 × 一种波。( ) • (2)在双缝干涉实验中，中央亮纹的宽度最 大。( √ ) • (3)在双缝干涉实验中，光屏上何处出现亮 √ 条纹，何处出现暗条纹是由光的路程差所 √ 决定的( ) • (4)用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮 条纹较远的是波长较长的光。
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• A．(丙)图可能为用红光实验产生的条纹， 表明红光波长较长 • B．(丙)图可能为用紫光实验产生的条纹， 表明紫光波长较长 • C．(丙)图可能为用紫光实验产生的条纹， 表明紫光波长较短 • D．(丙)图可能为用红光实验产生的条纹， 表明红光波长较短 • 解题指导：求解该类题目需思考以下两个 问题： • (1)乙、丙两图中，哪个条纹间距较大？
素养提升 课堂达标 课时作业
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课 前 预 习
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人教版物理选修3-4-13.3-光的干涉-ppt课件

人教版物理选修3-4-13.3-光的干涉-ppt课件

λ/2
S1
Q1
δ= λ/2
S2
λ/2
暗条纹形成的原因
双缝
屏幕
取P点上方的点Q1 ，与两个狭缝S1、 S2路程差δ= S1－S2＝λ/2
当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
S1
纹
S2
Q1 第一暗 P 中央亮纹
光传来的是波谷，另一条传来的 一定是波峰，Q1点总是波峰与波 谷相遇，振幅最小，Q1点总是振 动减弱的地方，故出现暗纹。
单缝 双缝 屏
1) 双缝S1 、S2到单缝S的距离相等 2) 双缝很近 0.1mm
S1 S
2、①要用单色光
S2
②单缝的作用：获得光源
③双缝的作用：双缝的作用是获得两个振动情况完全
相同的光源，叫相干光源(频率相同)
屏上看到明暗相间的条纹
屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样
3、双缝干涉
图样特征 ΔX
ΔX
• (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．
1.一束单色光从空气射入玻璃中，则其 ( C
光程差δ= 2λ
P 1
S1
S2 2λ 取P点上方的点P2 ，从S1S2发出的光到P2点的光程差，正好等 于一个波长 δ= S1－S2=2λ ，当其中一条光传来的是波峰时， 另一条传来的也一定是波峰，其中一条光传来的是波谷时，另 一条传来的也一定是波谷，在P2点总是波峰与波峰相遇或波谷 与波谷相遇，振幅A＝A1+A2为最大， P2点总是振动加强的地方， 故出现亮纹。

人教版选修3-4 第13章 第3节 光的干涉 课件(39张)

人教版选修3-4 第13章 第3节 光的干涉 课件(39张)

2．关于光的干涉，下列说法中正确的是( ) A．在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间 距是不等的 B．频率相同的两列光一定能产生干涉 C．只有频率相同的两列光波才能产生干涉 D．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定
解析：选 C 在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗 条纹的间距是相等的，A 错误；两列光波产生干涉时，频率必须 相同，但频率相同的光振动方向不一定相同，故不一定产生干涉， C 正确，B、D 错误．
B．P 是亮条纹，P1 是暗条纹
C．P 是暗条纹，P1 是亮条纹 D．P 和 P1 都是暗条纹
[解析] λλ橙 紫＝64××1100－－77 mm＝1.5＝32. P1 点对橙光：Δr＝n·λ 橙， 对紫光：Δr＝nλ 橙＝n·32λ 紫＝3n·λ2紫 因为 P1 与 P 相邻，所以 n＝1，P1 点是暗条纹． 对 P 点，因为 Δr＝0，所以仍是亮条纹，B 正确． [答案] B
3.两只手电筒射出的光束在空间相遇，能否观察到光的干涉 现象？
提示：两只手电筒射出的光束在空间相遇，不满足光发生干 涉的条件，不能观察到光的干涉现象．
|核心知识·记一记| 1．英国物理学家托马斯·杨于 1801 年成功地观察到了光的干 涉现象． 2．双缝干涉图样：单色光——明暗相间的条纹． 3．干涉条件：两列光的频率相同，振动方向相同，相位差 恒定． 4．出现明纹与暗纹的条件：两光源到屏上某点的距离之差 等于半波长的偶数倍时出现亮条纹，奇数倍时出现暗条纹．
课堂互动探究
析要点、研典例、重应用
★要点一 双缝干涉原理 |要点归纳|
1．双缝干涉的装置示意图：实验装置如图所示，有光源、 单缝、双缝和光屏．
2．单缝屏的作用：获得一个线光源，使光源有唯一的频率 和振动情况．如果用激光直接照射双缝，可省去单缝屏(托马斯·杨 当时没有激光)．

人教版 高二物理 选修3-4 第十三章：13.3光的干涉(共27张PPT)

人教版 高二物理 选修3-4 第十三章：13.3光的干涉(共27张PPT)

10
双缝
屏幕
S1
r1
S2
r2
P3 第三亮纹 △r=3λ P2 第二亮纹 △r=2λ P1 第一亮纹 △r=λ P 中央亮纹 △r=0
P1 / 第一亮纹 △r=－λ P2 / 第二亮纹 △r=－2λ P3 / 第三亮纹 △r=－3λ
2020/7/11
11
双缝
屏幕
S1
r1
S2
r2
λ/2
2020/7/11
光的干涉
2020/7/11
1
经典回放
水波干涉
2
2020/7/11
3
经典回放
水波干涉
思考·讨论
光若发生干涉时出现何种现象？
若光互相加强，出现亮条纹。 若光互相削弱，出现暗条纹。
将两支蜡烛或两盏灯放在一起，同时照 在墙壁上，能否观察到干涉现象？
均无干涉现象！
4
托马斯·杨(T·Young)在
1801年首先发现光的干 涉现象。
20
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21
三、干涉条纹的间距与哪些因素有关?
双缝 S1
d
S2
屏幕
D
① L、d不变，用不同的单色光 进行实验。 答案：红光的条纹间距最大， 紫光的最小。
②L、λ不变，只改变双缝距离d
答案：d越小，条纹间距越大．
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白光的干涉图样是什么样？
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23
白光的干涉图样是什么样？ 观察白炽灯光的干涉。
双缝 S1
① D、d不变，用不同的单色光
屏幕
进行实验.
d
D
S2
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高中物理人教版选修3-4课件：13.3 光的干涉

高中物理人教版选修3-4课件：13.3 光的干涉

-6-
3.光的干涉
一 二 三
目标导航
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
二、对光的干涉现象中的“加强点”与“减弱点”的理解 若波叠加区中某点P,两列光波到P点的路程差Δs=nλ(n=0,1,2,…) 时,若S1波源发出的光传到P点是波峰,则S2波源发出的光传到P点也
-3-
3.光的干涉
目标导航
Z 知识梳理 Z重难典例透析
IANLITOUXI
2.光产生干涉的条件 (1)相干光源:如果两个光源发出的光能够产生干涉,这样的两个 光源叫作相干光源。激光器发出的光就是相干光源。 (2)干涉条件:两列光的频率相同,振动方向相同,相位差恒定。
D典例透析
IANLITOUXI
一、对相干光源的理解 两个光源发出的光满足相干条件,这样的光源叫相干光源。即相 干光源发出的光必须满足: (1)频率相等。 (2)振动方向一致。 (3)相位差恒定。 在机械波中,只要两波源满足频率相等、振动方向一致,则其相 位差一定恒定。因此教材中并没有刻意提出相位差恒定这一条件。 但在光波中,由于光是由大量原子中的核外电子跃迁产生的,对于 两个独立的光源来说,即使频率相等,其相位差也不恒定。因此,在 室内打开两盏电灯时,看不到干涉现象。
2
点振动情况始终相反 , 其振幅为两列波振幅之差的绝对值。
-7-
3.光的干涉
一 二 三
目标导航
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
三、对双缝干涉实验中屏上某处出现亮、暗条纹条件的理解 频率相同、振动情况也完全相同的两个相干光源在屏上某处产 生亮、暗条纹的条件。 1.亮条纹的条件 屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长 的偶数倍,

高中物理选修3---4第十三章第三节《光的干涉》新课教学课件

高中物理选修3---4第十三章第三节《光的干涉》新课教学课件

复习回忆
※机械波的干涉：
※2.若两个波源的振动频率相 同、振动步调相反（反相，起振 方向相反）。
①若为加强点，则P点与两个波源的距离差： △X=X2-X1=（2k（+1k）=0λ,±/21，±2，±3……）
②若为减弱点，则P点与两个波源的距离差： △X=X2-X1=kλ （k=0,±1，±2，±3……）
∴△r
=
r2-r1≈
d x L
又：△r = nλ(亮条纹)
解得： x nL
d
L x xn xn1 d
四、相邻两个亮条纹（或暗条纹）的中心间距：
x L d
※其中d为双缝之间的间距， L为双缝到屏的间距，λ为 单色光的波长。
1、若双缝间距d一定，波长λ一定,则屏到双缝水平距离L越大， △x越大，条纹宽度越大）。 2、若双缝间距d一定，屏到双缝水平距离L一定，则波长λ越 大，△x越大，条纹宽度越大。
※令双缝间距为d，缝到屏的间
距为L，并且L》d， L》x，OO’
为双缝的中垂线，屏上P点到双
缝的间距分别为r1，r2，则：
推导：
r2
1
L2
(x
d )2 2
r2 2
L2
(x
d )2 2
则：
r2 2
-
r2
1
(r2
r1 )( r2
r1 )
2dx
∵L》d， L》x
r1
P
S1
r2
x
d O’ L
O
S2 △r
∴r1+r2≈2L
逐渐减小
思考：
问题：在杨氏双缝干涉实验中，如果撤去单缝前的滤光片， 改用白光入射，能否看到干涉条纹？为什么？

高中物理选修3-4优质课件7：13.3光的干涉

高中物理选修3-4优质课件7：13.3光的干涉
两缝间距离越小、缝到屏的距离越大，光波 的波长越大，条纹的宽度就越大。
当实验装置一定，红光的条纹间距最大，紫 光的条纹间距最小。这表明不同色光的波长不同， 红光最长，紫光最短。
应用：可以利用双缝干涉测量光的波长
x l
d
d x
l
思考：当用白光做双缝干涉实验，屏 上会出现什么样的条纹？
白光 各种光的不同颜色，实际反映了它们不同的波 长（或频率）．用白光做双缝干涉实验，由于白光内 各种单色光的干涉条纹间距不同，在屏上会出现彩色 条纹．
第十三章 光
3.光的干涉
光的干涉
光源
光到底是什么？
17世纪，荷兰物理学家惠更斯
（1629-1695）根据光的反射和 折射、光的独立传播现象跟 水波、声波相似，提出波动说：
认为光是在空间传播的某种波。
光真的是波吗？
如果光真的是波，那应该具有 波的特性，即能够发生干涉和 衍射衍射现象，这似乎不可思 议
惠更斯 水波干涉
双缝干涉
1801年，英国物理学家托马斯·杨（1773-1829）在实 验室里成功的观察到了光的干涉．
实验装置及现象
光源
单缝
双缝
屏
干涉条纹
实验现象： (A)明暗相间． (B)亮纹间等距，暗纹间等距． (C)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条 纹——中央亮纹．
两列波频率、初相相同，在两列波峰峰、谷谷相遇 位置均是加强点；而峰谷相遇位置均是削弱点
实验现象解释
P2 P1
S1 P
S2 δ
P
P1 P2
S1、S2
相干波源
P1S2－P1S1= δ
光程差
P2S2－P2S1＞ P1S2－P1S1 距离屏幕的中心越远路程差越大
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A．向上移动 B．不动 C．向下移动 D．可能向上移动，也有可能向下移动
1．杨氏干涉实验 ①光的干涉条件: 相干光 ②干涉图样的特点
2．产生明暗条纹的条件 ①亮纹：光程差 δ = kλ ②暗纹：光程差 δ =（2k+1)λ/2
思考3：为什么有的地方亮一 些有些地方暗一些？请用我们 所学的波动知识来解释。
叠加（振动）加强的地方出现亮条纹，振动减弱的地方出现暗条纹。
讨论：亮纹和暗纹为什么相间（依次出现）呢？
P2
P1
P
P1 P2
S1
S2
d
P
P1S2－P1S1= d 光程差
S1 P
S1
S2 d
P
S2
S2
P
PS2
光程差d=0，S1、S2步调一致，该点振动加强。（亮）
条纹的位置 ( C )
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
2．在杨氏干涉实验中，从两个狭缝到达像屏上的某点的光走 过的路程相等，该点即为中央亮条纹的位置（即 n=0 对应的那 条亮条纹），双缝屏上有上下两条狭缝，如果在双缝屏后用一
块极薄的透明玻璃片遮盖下方的缝隙，则中央亮条纹将（ C ）
P1
S1
P
S2
l
亮纹 s 2n n=0、1、2、3……
2 暗纹 s (2n 1) n=0、1、2、3……
2
思考1：下图中P点为明条纹还是暗条纹？
思考2：设单色光的波长为λ，若P1为靠近
中央最近的明条纹，则：P1S2－P1S1=？
Q2
S1
P1
*
Q1
S
P
思考3：若Q1为PP1的中点，则Q1是
空白演示
在此输入您的封面副标题
1．观察光的干涉现象。 2．知道决定干涉条纹间距的条件，认识出现亮条纹和
暗条纹的位置特点。
本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件，重点 是后者。注意回顾和应用机械波干涉的相关知识，分析光屏上 明暗条纹的分布规律。这种分析是学生可以理解的，因为干涉 现象的本质是波的叠加。同时可以使学生对于干涉现象的物理 过程有更具体的了解，进一步加深学生对光的波动性的认识。
1．光屏上出现等宽度、等间距的明暗条纹。 2．波峰与波峰、波谷与波谷叠加的区域振动最强，即出 现明条纹。波峰与波谷叠加的区域振动最弱，即出现暗 条纹。
＝r2 r1＝ k，k 0,1, 2, ,明条纹
＝r2

r1＝
2k＋1

2
，k

0,1, 2,
,暗条纹
二、决定条纹间距的条件
光程差： s L1 L2
S1 S2 d
P1 P
S1
P1
S2
d =λ/2
S1
P1
P1S1
d
S2
P1S2
P1
光程差d= λ/2 ，S1、S2在P1处步调相反，该点振动减弱。(暗）
S1
P2
S1
P2பைடு நூலகம்
P S2 d
S2
d =λ
S1
P2
P1S1
d
S2
P2
P1S2
光程差d= λ ，S1、S2在P2处步调一致，该点振动加强。(亮）
实验现象：
一、杨氏干涉实验
思考1：如果我们先假设光是一种波，那么按照我们所学的 波动知识，光要发生干涉现象需要满足什么条件？
（频率相同）
思考2：有没有什么方法可以获得相干光—频率相同的光呢？
巧妙解决了相干光问题
单缝
双缝
屏幕
光
s1
束
s0
s2
红滤色片 (激光)
实验装置
实验演示：
现象：出现亮暗相间条纹。
用氦氖激光器演示光 的双缝干涉
* S2
明条纹还是暗条纹？ Q1S2－Q1S1=？
由于l远大于d，l远大于x。
r2 r1


x
d 2
dL
条纹中心的位置：
x k L
d
x (2k 1) L
2d
明纹
(其中K=0,1,2,3……） 暗纹
1.如图所示，用单色光做双缝干涉实验，P处为第二亮条纹， 改用频率较高的单色光重做实验，其他条件不变时，则第二亮
光的干涉现象在日常生活中比较少见，学生对干涉现象的认 识完全依赖于实验，因此，成功地做好用氢氖激光器演示光的 双缝干涉实验，是学生正确理解本节知识的关键。
根据图片思考问题
1．两列机械波（如声波、水波）发生干涉的条件是什么？ 2．如何获得两列相干的机械波？ 3．两列波干涉时，振动最强的点和振动最弱的点条件是什么？
＝r2 r1＝ k，k 0,1, 2,
＝r2

r1＝
2k＋1

2
，k

0,1, 2,
一、杨氏干涉实验
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。
1801年英国物理学家托马斯·扬在实验 室里成功地观察到了光的干涉现象。
托17马73斯~1·82杨9