高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 光的干涉教案配套课件ppt

这是一份高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 光的干涉教案配套课件ppt，共25页。PPT课件主要包含了课前思考，光的本质是什么，光的双缝干涉，光产生干涉的条件，明条纹，暗条纹，d036mm，2减少双缝间距，d018mm，综合应用等内容，欢迎下载使用。

历史上曾存在过关于光现象本质的两种的学说，它们分别是以牛顿为代表的微粒说和以惠更斯为代表的波动说。
（牛顿）1.光是从光源发出的一种物质微粒。2.光的反射定律可用粒子与光滑平面发生碰撞的反射定律解释。3.光微粒在两种介质界面附近处时所受到的介质微粒对其施加的引力在沿与介质界面平行的方向上被平衡，在沿与介质界面垂直的方向上不平衡而指向光密介质。
光的本质是什么？是微粒还是波？
但是由于机械唯物主义自然观在当时占据统治地位，加之惠更斯的波动说还没有认识到光是一种横波，不能解释与横波有关的现象。因此，微粒说在18世纪一度占统治地位。
惠更斯原理球形波面上的每一点（面源）都是一个次级球面波的子波源，此后每一时刻的子波波面的包络就是该时刻总的波动的波面。
1801年，托马斯·杨发表了一篇论文《Experiments and Calculatins Relative t Physical Optics》，指出将光束照射于两条相互平行的狭缝，在探射屏显示出一系列明亮条纹与暗淡条纹相间的图样。
托马斯·杨阐释由于亮度分布可以用波的相长干涉与相消干涉这两种干涉机制来解释，从而得出光是一种振动波。
机械波的干涉：若两列频率相同、相位差恒定、振动方向相同的机械波某一时刻波峰与波峰相遇，根据波的叠加原理，振动加强；半个周期后两列波的波谷同时到达此点，振动同样加强；故此处振动始终加强；反之，如果第一列波的波谷与第二列波的波峰相遇，则振动相消；半个周期后，第一列波的波峰到达此点，而第二列波的波谷也到达此点，振动同样相消，即此点的振动始终相消。
（若是两个步调完全相同的相干波源）
某处到两波源的路程差为波长的整数倍
某处到两波源的路程差为半波长的奇数倍
光的干涉：若两列频率相同、相位差恒定、振动方向相同的光的波峰（或波谷）同时抵达同一地点，称两波在该点同相，干涉波会产生最大的振幅，称为相长干涉；若两波之一的波峰与另一波的波谷同时抵达同一地点，称两波在该点反相，干涉波会产生最小的振幅。
人类肉眼可见光频率为4.2×1014～7.8×1014Hz。
两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向相同，即光波为相干光波，而且两列相干光波到达明（暗）干涉条纹的位置的路程差Δr 是波长的整数倍（或半波长的奇数倍）。
思考1：光在非真空环境下波长会缩短，此时双缝干涉的明暗条纹位置应满足什么规律？
光程差：两列相干光到达明（暗）干涉条纹处的路径与绝对折射率乘积的差值。
思考2：用两列激光笔发出的激光照射到屏上能否产生干涉？
托马斯·杨利用单缝得到线光源，再利用双缝将线光源一分为二得到相干光源。
2.相邻明条纹（或暗条纹）间的距离
相邻两个明条纹或暗条纹的中心间距
试判断下列几种情况，光的双缝干涉图样会如何变化？
（1）从用红光照射双缝改为用蓝光照射；
（3）增大屏幕到双缝的距离；
（5）单色光改为白光；
（6）将整个装置置于液体中。
（4）将光源向远离双缝的位置移动；
课本110页课后练习3某人用某一单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.25mm，在距离双缝为1.2m处，测得5条亮纹间的距离为7.5mm。试求所用单色光的波长。
案例：如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm 的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为400 nm的紫色光源照射单缝，则(　　)A．P和P1仍为亮条纹B．P为亮条纹，P1为暗条纹C．P为暗条纹，P1为亮条纹D．P、P1均为暗条纹
案例：(多选)如图甲、乙是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是 (　　)A．在真空中，a光的频率较大B．在同一介质中，a光传播的速度较大C．在真空中，a光的频率比较小D．同一介质对a光的折射率较大
案例：在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的相邻干涉条纹间距Δx1与绿光的相邻干涉条纹间距Δx2相比，Δx1______Δx2(填“>”“＝”或“<”)．若实验中使用的红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为________ mm.(结果保留三位有效数字)
一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象。
薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层。
把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹。
牛顿环：用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触，在日光下或用白光照射时，可以看到接触点为一暗点，其周围为一些明暗相间的彩色圆环；而用单色光照射时，则表现为一些明暗相间的单色圆圈。
增透膜：利用薄膜上、下表面反射光的光程差符合相消干涉条件来减少反射，从而使透射增强。
增反膜：利用薄膜上、下表面反射光的光程差符合相长干涉条件来增加反射，从而使透射减少。
1.光产生干涉的条件：两列光波为相干波且到达明（暗）干涉条纹的位置的光程差是波长的整数倍（或半波长的奇数倍）。
2.相邻明（暗）条纹间的距离：
常见问题1：如何自制装置观察双缝干涉实验？
（1）如何得到相干光？
（2）如何令干涉图样明显？
常见问题2：薄膜干涉在生活生产中有什么用？
发丝的直径约为0.06mm，对于这么小的细丝的直径，如果我们直接用螺旋测微器测量，最小分度也就达0.01mm，这样一来，测量的值误差较大
课本129页课后练习18（1）利用薄膜干涉检查平面
故待测平面在P点下凹。