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课件编号18650626
3.4.1 波的干涉 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册(共14张PPT)
日期:2024-05-02
科目:物理
类型:高中课件
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来源:二一课件通
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) 4.3 光的干涉 第1课时 第四章 光 肥皂膜看起来常常是彩色的,雨后公路积水上面漂浮的油膜,也经常显现出彩色条纹。 这些彩色条纹或图样是怎样形成的? 牛顿 微粒说 光的本性学说的发展史 惠更斯 波动说 必要条件: 特点:有的地方振动加强,有的地方振动减弱;且振动加强的地方与振动减弱的地方 出现。 两列波的频率相同。 相间隔 机械波干涉现象 重叠区内一质点振动是加强还是减弱,取决于什么? 一切波都能发生干涉和衍射现象;干涉和衍射是波特有的现象,所以光也会产生干涉现象。 振动加强点的位置:a(波峰) 振动减弱点的位置:b(波谷) 光束 单缝 双缝 红滤色片 (激光) 屏幕 s0 s1 s2 一、光的双缝干涉 思考1:光要发生干涉现象需要满足什么条件? 思考2:有没有什么方法可以获得相干光—频率相同的光呢? 相干光源(频率和振动情况一致) 天才的设想 托马斯·杨 杨氏双缝实验被评为十大最美丽实验之一。 巧妙解决了相干光问题 金属挡板 反射镜 激光源 实验装置 一、光的双缝干涉 光的双缝干涉———演示实验 实验现象 思考:为什么有的地方亮一些,有些地方暗一些? 一、光的双缝干涉 激光束 双缝 屏 S1 S2 振动加强的地方出现亮条纹 振动减弱的地方出现暗条纹 一、光的双缝干涉 P ΔS S1 S2 P0 中央亮纹:Δs=0 P1 第一亮纹:Δs=λ λ P1 第一亮纹:Δs=λ 2λ P2 第二亮纹:Δs=2λ P2 第二亮纹:Δs=2λ 波程差:Δs= PS2-PS1 则 点的振动加强 (明条纹) 一、光的双缝干涉 波程差:Δs= QS2-QS1 则Q点的振动减弱 (暗条纹) ←第一暗纹:Δs=λ/2 ←第一暗纹:Δs=λ/2 ←第二暗纹:Δs=3λ/2 ←第二暗纹:Δs=3λ/2 ←第三暗纹:Δs=5λ/2 ←第三暗纹:Δs=5λ/2 S1 S2 3λ/2 λ/2 5λ/2 二、干涉条纹和光的波长之间的关系 由于 d l ,运用几何知识,得 激光束 挡板 屏 d:双缝间距 l:挡板到屏的距离 而形成亮纹的条件: 则相邻两个亮条纹间距为: 则亮纹到中心的距离: 【典例1】在如图所示是光的双缝干涉的示意图,下列说法中正确的是( ) ①单缝S的作用是为了增加光的强度 ②双缝 S1、S2 的作用是为了产生两个频率相同的线状光源 ③当 S1、S2发出两列光波到 P 点的路程差为光的波长 λ 的1.5倍时,产生第二条暗条纹 ④当 S1、S2 发出的两列光波到 P 点的路程差为长 λ 时,产生中央亮条纹 A.① B.①② C.②④ D.②③ D 解析:单缝的作用是形成线光源,所以①错误; 双缝屏的作用是形成相干光源,所以②正确; 当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长 λ 的0.5倍时产生第一条暗条纹,当 S1、S2 发出两列光波到P点的路程差为光的波长 λ 的1.5倍时,产生第二条暗条纹,所以③正确; 当S1、S2发出的两列光波到 P 点的路程差为0时,产生中央亮条纹,所以④错误。 一、光的双缝干涉 各色光在真空中的波长 光的 颜色 波长 nm 光的 颜色 波长 nm 红 770-620 绿 580-490 橙 620-600 蓝-靛 490-450 黄 600-580 紫 450-400 (2)不同颜色的光频率不同:f红
λ橙>λ黄>λ绿>λ青>λ蓝>λ紫 (3)相同双缝干涉装置,不同的光条纹间距不同: Δx红>Δx橙>Δx黄>Δx绿>Δx青>Δx蓝>Δx紫 不同单色光干涉条纹宽度: 一、光的双缝干涉 白光的干涉图样特点: (1)明暗相间的彩色条纹; (2)中央为白色亮条纹; (3)干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的; (4)在每条彩色亮纹中红光总是在外侧,紫光在内侧。 【典例2】 某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到题(甲)图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如题(乙)图所示。他改变的实验条件可能是( ... ...
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