物理：13.2《光的干涉》PPT课件(新人教版-选修3-4).pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高中物理,新人教版,选修,-4,系列课件,第1页,13.2光干涉,第2页,教学目标,一、知识目标,1.经过试验观察认识光干涉现象，知道从光干涉现象说明光是一个波.,2.掌握光双缝干涉现象是怎样产生，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹.,3.掌握明条纹（或暗条纹）间距计算公式及推导过程.,4.知道不一样色光频率不一样，掌握波长、波速、频率关系.,5.经过试验初步认识薄膜干涉现象，了解其应用.,二、能力目标,1.经过了解杨氏把一个点光源发出一束光分成两束，了解相干光源设计思想.,2.经过依据波动理论分析单色光双缝干涉，培养学生比较推理，探究知识能力.,3.在认真观察试验事实基础上，加强抽象思维能力培养.,第3页,三、德育目标,经过对光本性初步认识，建立辩证唯物主义世界观.,教学重点,双缝干涉图象形成试验及分析,教学难点,1.亮纹（或暗纹）位置确实定.,2.亮纹（或暗纹）间距公式推导.,教学方法,经过机械波干涉现象复习，过渡到光波叠加，进而提出问题，引发思索，在试验观察基础上经过探究现象成因，总结规律，完成本节课教学目标，最终经过对薄膜干涉成因分析到达拓展应用，提升能力目标.,第4页,1、两列机械波（如声波、水波）发生干涉条件是什么？,复习回顾：,2、怎样取得两列相干机械波？（,以水波为例,）,3、两列波干涉时，振动最强点和振动最弱点条件是什么？,第5页,光到底是什么？,17世纪明确形成了两大对立学说,牛,顿,惠,更,斯,微粒说,波动说,19世纪初证实了波动说正确性,因为波动说没有数学基础以及牛顿威望使得微粒说一直占上风,爱因斯坦在20世纪初提出了光子说,麦克斯韦电磁说,光波粒二象性,第6页,第二节,光干涉,第7页,分波面法小结,一、相干光的来源,1,W,洛埃镜分波面干涉,2,W,X,M,D,d,x,r,s,W,l,s,X,半波失损,l,d,x,r,D,x,r,l,D,d,条纹间隔,D,d,s,1,d,l,s,2,s,r,1,r,2,x,o,X,d,1,2,r,r,杨氏双缝分波面干涉,d,d,x,D,d,+,+,2,l,k,(,),1,2,(,),1,2,k,0,x,+,2,l,+,k,(,),1,2,D,d,x,r,x,r,l,d,+,k,(,),1,2,k,0,x,l,+,k,D,d,菲涅耳双棱镜分波面干涉,W,s,W,1,l,2,W,s,1,s,2,l,d,x,r,D,D,d,1,W,2,1,W,B,X,e,2,d,x,r,r,D,l,菲涅耳双面镜分波面干涉,s,W,l,l,d,x,r,D,1,s,2,s,s,W,M,1,2,M,e,第8页,S,1,S,2,S,*,*,*,二、杨氏双缝试验,杨氏双缝干涉,像屏,双缝屏,观察试验，概括实现象，并说明出这种现象原因？,第9页,第10页,三、单色光双缝干涉试验现象：,1、等宽度、等间距明暗条纹。,2、,波峰与波峰,、,波谷与波谷,叠加区域振动最强，即出现,明条纹,。,波峰与波谷,叠加区域振动最弱，即出现,暗条纹,。,第11页,思索：若用绿光在一样装置中做双缝干涉试验，会得到什么图样呢？,第12页,不一样单色光双缝图样干涉比较,红光,蓝光,第13页,从两张照片中能够看出：红光条纹间距（宽度）比绿光大，那么，不一样单色光干涉条纹间距（宽度）与哪些原因相关?,提出问题：,第14页,S,1,S,2,S,*,*,*,P,思索1：,下列图中P点为明条纹还是暗条纹？,P,1,思索2：,设单色光波长为，若P,1,为靠近中央最近明条纹，则P,1,S,2,P,1,S,1,=？,Q,1,思索3：,若Q,1,为PP,1,中点，则Q,1,是明条纹还是暗条纹？Q,1,S,2,Q,1,S,1,=？,Q,2,第15页,因为,l,远远大于d，,l,远远大于x，,条纹中心位置,：,明纹,暗纹,第16页,1、条纹间距含义：相邻亮纹或暗纹之间距离总是相等，相邻亮纹和亮纹之间距离或暗纹和暗纹之间距离叫做条纹间距。,2、单色光相干特征：等宽度等间距明暗条纹,（指相邻明纹与明纹之间或暗纹与暗纹之间）,条纹中心位置,：,明纹,暗纹,四、单色光双缝间距或宽度与波长关系：,第17页,观察不一样单色光双缝干涉条纹情况，说说你思索？,第18页,各色光在真空中波长光,颜色,波长,nm,光,颜色,波长,nm,红,770620,绿,580490,橙,620600,蓝靛,490450,黄,600580,紫,450400,红光,波长最,大,，,紫光波长最,小,五、光波长测定：,第19页,五、深入研究：,不一样色光在真空中传输速度相同。波长和频率乘积等于波速：,v,=,f,，,波长越长频率越小，波长越短频率越大。,光颜色,波长(nm),频率 f(10,14,Hz),光颜色,波长(nm),频率 f(10,14,Hz),红,770620,3.94.8,绿,580490,5.26.1,橙,620600,4.85.0,蓝靛,490450,6.16.7,黄,6005805.05.2,紫,450400,6.77.5,1nm=10,-9,m,第20页,特征量,红光紫光,干涉条纹间距（,x,）,由大到小,真空中波长（）,由大到小,频率（,）,由小到大,七种单色光综合性质对比一览表,第21页,思索4：,七种单色光在同一个装置中双缝干涉条纹间距是从大到小。但它们在双缝正正确像屏中央P处附近均为亮条纹还是暗条纹？,拓展1、,若用白光在一样装置中做双缝干涉试验，其干涉图样是什么条纹？,拓展,2、,分析说明用白光做杨氏双缝试验时，中央亮纹边缘是什么颜色？,拓展,3、,分析说明用白光做杨氏双缝试验时，离中央最近一条亮纹是什么颜色？,红,紫,第22页,白光,蓝光,红光,第23页,单色光合成,六、白光双缝干涉：,中央明条纹,第24页,七、薄膜干涉,思索：,肥皂泡看起来经常是彩色，雨后公路积水上面漂浮油膜，看起来也是彩色。这些现象是这么形成？,1）现象：,水平,明暗相间条纹,）,相干光起源：,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,第25页,在薄膜厚度为d处，前后表面反射光光程差为d，则,当时，出现暗条纹,当时，出现亮条纹,假如薄膜厚度均匀改变，用,单色光照射条纹间距相等,用,白光照射在同一厚度某一波长光反射后增强，另一波长光反射后减弱，所以出现彩色条纹,第26页,例1、如图4-4所表示，竖直肥皂液膜横截面，右侧受到一束平行光照射，关于肥皂液膜产生干涉条纹说法正确是(),A.在右侧观察到干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜左右两个表面反射两列波迭加生成B.在左侧也能观察到类似条纹C.观察到条纹可能是黑白相间也可能是色彩相间D.观察到条纹可能是水平也可能是竖直,第27页,薄膜干涉应用,a.干涉法检验平面,原理：在被检平面与透明样板间垫一个薄片，使其间形成一个楔形空气薄层当用单色光从上面照射时，入射光从空气层上、下表面反射出两列光波，于是从反射光中看到干涉条纹,第28页,b.增透膜,原理：,当,薄膜厚度是入射光在薄膜中波长时,，在薄膜两个面上反射光，光程差恰好等于半波长，因而相互抵消，到达减小反射光，增大透射光作用,思索：,增透膜能否将全部反射光都抵消,思索：,那么，怎样来确定增透膜厚度？,第29页,因为人视觉最敏感色光为绿光，所以,增透膜厚度为绿光在,增透膜中波长,1/4,。以增大绿光透射强度。,因为红光与紫光反射强度大，所以,摄影机镜头常呈淡紫色或蓝色,摄影机和望远镜,第30页,牛顿环,干涉图样：中央疏边缘密同心圆环,第31页,光色散,第32页,色散白光透过棱镜以后被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫气种颜色光,（1）光颜色由频率来决定。红光频率最小，紫光频率最大；在不一样介质中，光频率不变,（2）不一样频率光在真空中传输速度相同，但在介质中不一样,（3）同一介质对不一样光折射率不一样，普通有“频率越高，折射率越大”,（4）光在介质中传输时光速发生改变，波长也发生改变：同一色光在不一样介质中，折射率大光速小，波长短；不一样色光在同一介质中，频率高折射率大，光速小，波长短,第33页,（03全国）一束单色光从空气射入玻璃中，则其,A频率不变，波长变长 B 频率变大，彼长不变,C 频率不变，波长变短 D 频率变小，波长不变,第34页,（,04全国春季）,对于单色光，玻璃折射率比水大，则此光在玻璃中传输时（）,A、其速度比在水中大，其波长比在水中长,B、其速度比在水中大，其波长比在水中短,C、,其速度比在水中小，其波长比在水中短,D、其速度比在水中小，其波长比在水中长,第35页,紫光由折射率为n棱镜进入空气，则以下说法中正确是(),A.频率为原来n倍，波长为原来1/n,B.波长为原来n倍，波速为原来n倍,C.频率为原来n倍，波长为原来n倍,D.频率为原来1/n，波长为原来n倍,B,第36页,一束白光从顶角为三棱镜一侧，以较大入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏P上可得到彩色光带，如图所表示，当入射角逐步减小到0过程中，假如屏上彩色光带先后消失，则()A.红光最先消失，紫光最终消失,B.紫光最先消失，红光最终消失,C.红光最先消失，黄光最终消失,D.紫光最先消失，黄光最终消失,B,第37页,再见,第38页,