2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修1 第3章机械波3.4波的干涉(6)课件

《波的干涉》\n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．\n英国医生和物理学家.对物理学的贡献,除了提出“能”的概念（1807年）和杨氏弹性系数之外,最大的成就就是1801提出光的干涉理论.\n1801年,托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉．一、杨氏干涉实验\n产生相干光源的方法⑴将一束光分为两束；⑵利用激光.\n激光束双缝屏屏上看到明暗相间的条纹结论:光的确是一种波\nS1S2P1PP1P△rP1S2－P1S1=△r光程差P2P2相干波源S1、S2距离屏幕的中心越远路程差越大能产生干涉的两个光源二、决定条纹间距的条件\nS1S2PPδ=0中央亮纹由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同,又经过相同的路程到达P点,其中一条光传来的是波峰,另一条传来的也一定是波峰,其中一双缝S1S2屏幕条光传来的是波谷,另一条传来的也一定是波谷,在P点激起的振动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,P点总是振动加强的地方,故应出现亮纹,这一条亮纹叫中央亮纹.\nP1第一亮纹双缝S1S2屏幕S1S2P1取P点上方的点P1,从S1S2发出的光到P1点的光程差就不同,若这个光程差正好等于波长的整数倍,比如δ=S1－S2=λ,出现第一条亮纹.λλδ=λ\nP2第二亮纹双缝S1S2屏幕屏上P1点的上方还可以找到δ=S1－S2＝2λ的P2点出现第二条亮纹.2λ\nP3第三亮纹双缝S1S2屏幕屏上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.3λ\n双缝S1S2屏幕P1第一亮纹δ=λP中央亮纹δ=0P2第二亮纹δ=2λP3/第三亮纹δ=3λP3第三亮纹δ=3λP3/第二亮纹δ=2λP3/第一亮纹δ=λ\nQ1第一暗纹双缝S1S2屏幕S1S2P1取P点上方的点Q1,与两个狭缝S1、S2路程差δ=S1－S2＝λ/2,其中一条光传来的是波峰,另一条传来的就是波谷,其中一条光传来的是波谷,另一条传来的一定是波峰,Q1点激起的振动总是波峰与波谷相遇,振幅最小,Q1点总是振动减弱的地方,故应出现暗纹.λ/2λ/2P中央亮纹\nQ2第二暗纹双缝S1S2屏幕屏上Q1点的上方还可以找到δ=S1－S2＝3λ/2的Q2点出现第二条暗纹.同样可以找到第三条暗纹Q3……,在中央明纹下方也可以找到对称的Q1/、Q2/、Q3/……等暗纹.3λ/2Q1第一暗纹P中央亮纹\n双缝S1S2屏幕P1第一亮纹δ=λP中央亮纹δ=0P2第二亮纹δ=2λP3/第三亮纹δ=3λP3第三亮纹δ=3λP3/第二亮纹δ=2λP3/第一亮纹δ=λQ2第二暗纹Q1第一暗纹Q3第三暗纹Q3/第三暗纹Q2/第二暗纹Q1/第一暗纹δ=5λ/2δ=λ/2δ=3λ/2δ=5λ/2δ=3λ/2δ=λ/2\n（1）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为0、1λ、2λ、3λ、等波长的整数倍（半波长的偶数倍）时,该点为振动加强点.（2）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为λ/2、3λ/2、5λ/2、等半波长的奇数倍时,该点为振动减弱点.总结规律光程差δ=kλ（k=0,1,2,等）光程差δ=（2k-1)λ/2(k=1,2,3,等）亮纹暗纹\n结论由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生干涉．当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时,该处的光互相加强,出现亮条纹；当到达某点的路程差为半波长奇数倍时,该点光互相消弱,出现暗条纹.用白光作双缝干涉实验时,屏的中央是白色亮纹,两边是彩色条纹,离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹.\n例题:在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差0.6μm,若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是（　　　）A．单色光f1和f2分别照射时,均出现明条纹B．单色光f1和f2分别照射时,均出现暗条纹c．单色光f1照射时出现明条纹,单色光f2照射时出现暗条纹D．单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现明条纹\n解析：如图,双缝S1、S2,到光屏上任一点P的路程之差δ＝S2S2／,单色光f1的波长为λ1＝C／f1＝0.6μm,单色光f2的波长为λ2＝C／f2＝0.4μm,可见δ=λ1、δ=3λ1/2答案：C