1、肥皂泡五光十色，雨天公肥皂泡五光十色，雨天公路积水表面出现彩色的油路积水表面出现彩色的油膜膜 亮暗相间的蓝色图片亮暗相间的蓝色图片 思考思考 造成这些现象的原因？造成这些现象的原因？干涉干涉托马斯托马斯杨杨假设假设 光真的是一种波光真的是一种波托马斯托马斯杨杨1773182918011801年，英国物理年，英国物理学家托马斯学家托马斯杨在实杨在实验室里成功的观察验室里成功的观察到了光的干涉现到了光的干涉现象象 必然能看到光的必然能看到光的干涉和衍射干涉和衍射现象现象 托马斯托马斯杨（杨（Thomas Young Thomas Young，177317731829 1829）英国）英国医生、物理
2、学家，光波动说的奠基人之一。他不仅在医生、物理学家，光波动说的奠基人之一。他不仅在物理领域领袖群英、名享世界，而且涉猎甚广，光波物理领域领袖群英、名享世界，而且涉猎甚广，光波学、声波学、流体动力学、造船工程、潮汐理论、毛学、声波学、流体动力学、造船工程、潮汐理论、毛细作用、用摆测量引力、虹的理论等。力学、数学、细作用、用摆测量引力、虹的理论等。力学、数学、光学、声学、语言学、动物学、埃及学他对艺术还颇光学、声学、语言学、动物学、埃及学他对艺术还颇有兴趣，热爱美术，几乎会演奏当时的所有乐器，并有兴趣，热爱美术，几乎会演奏当时的所有乐器，并且会制造天文器材，还研究了保险经济问题。而且托且会制造天文
3、器材，还研究了保险经济问题。而且托马斯马斯杨擅长骑马，并且会耍杂技走钢丝。杨擅长骑马，并且会耍杂技走钢丝。他是一个热爱知识和追求真理的学者，有顽强的他是一个热爱知识和追求真理的学者，有顽强的自修能力和自信心，曾因辨识了一块埃及古石碑上的自修能力和自信心，曾因辨识了一块埃及古石碑上的象形文字而对考古学作出贡献，就在他逝世前仍致力象形文字而对考古学作出贡献，就在他逝世前仍致力于编写埃及字典的工作。他以一生中没有虚度过一天于编写埃及字典的工作。他以一生中没有虚度过一天而感到最大的满足。而感到最大的满足。思考：两列光相遇时能发生干思考：两列光相遇时能发生干涉现象的必要条件？涉现象的必要条件？频率相同频
4、率相同相差恒定相差恒定XXXXXX明暗相间；相邻亮纹（暗纹）中心距离相等明暗相间；相邻亮纹（暗纹）中心距离相等 ，相邻亮纹中心距离等于相邻暗纹中心距离相邻亮纹中心距离等于相邻暗纹中心距离3、双缝干涉、双缝干涉图样特征图样特征中中央央亮亮纹纹第第二二条条亮亮纹纹第第一一条条亮亮纹纹第第一一条条亮亮纹纹第第二二条条亮亮纹纹第第一一条条暗暗纹纹第第一一条条暗暗纹纹第第二二条条暗暗纹纹第第三三条条暗暗纹纹第第二二条条暗暗纹纹第第三三条条暗暗纹纹中央亮纹两中央亮纹两侧最近的两侧最近的两条亮纹叫第条亮纹叫第一亮纹，依一亮纹，依次类推次类推中央亮纹两中央亮纹两侧最近的两侧最近的两条暗纹叫第条暗纹叫第一暗纹，
5、依一暗纹，依次类推次类推正中央正中央为亮纹为亮纹S1S2P1SP1S2P1S1=S光程差光程差单色激光束单色激光束思考与讨论思考与讨论：屏上出现亮纹、暗纹条件？屏上出现亮纹、暗纹条件？S1S2PP中央亮纹由于由于S1S2到中央亮纹的距离是相等的到中央亮纹的距离是相等的,又又由于从由于从S S1 1S S2 2发出的光是振动情况完全发出的光是振动情况完全相同，那么相同，那么,当其中一条光传来的是波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，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，在传来的也一定是波谷，在P P点
6、总是波峰点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A AA A1 1+A+A2 2为最大，为最大，P P点总是振动加强的地点总是振动加强的地方，故出现亮纹方，故出现亮纹双缝S1S2屏幕=S1PS2PP1 第第一一亮亮纹纹双缝S1S2屏幕S1S2P1 取取P P点上方的点点上方的点P P1 1，从，从S S1 1S S2 2发出的光到发出的光到P P1 1点的光程差，正好等点的光程差，正好等于一个波长于一个波长=S=S1 1S S2 2=，当其中一条光传来的是波峰时，另，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，另一一条传来的
7、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，在条传来的也一定是波谷，在P P1 1点总是波峰与波峰相遇或波谷与点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅波谷相遇，振幅A AA A1 1+A+A2 2为最大，为最大，P P1 1点总是振动加强的地方，故点总是振动加强的地方，故出现亮纹。出现亮纹。取取P P点上方的点点上方的点P P2 2，从，从S S1 1S S2 2发出的光到发出的光到P P2 2点的光程差，正好等点的光程差，正好等于一个波长于一个波长=S=S1 1S S2 2=2=2，当其中一条光传来的是波峰时，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
8、一条光传来的是波谷时，另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，在一条传来的也一定是波谷，在P P2 2点总是波峰与波峰相遇或波谷点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅与波谷相遇，振幅A AA A1 1+A+A2 2为最大，为最大，P P2 2点总是振动加强的地方，点总是振动加强的地方，故出现亮纹。故出现亮纹。S1S2P1 2双缝S1S2屏幕P1 第一亮纹 =P 中央亮纹 =0P2 第二亮纹 =2P3/第三亮纹 =3P3 第三亮纹 =3P3/第二亮纹 =2P3/第一亮纹 =当光程差当光程差=n，那，那么么,当其中一条光传当其中一条光传来的是波峰时，另一
9、来的是波峰时，另一条传来的也一定是波条传来的也一定是波峰，其中一条光传来峰，其中一条光传来的是波谷时，另一条的是波谷时，另一条传来的也一定是波谷，传来的也一定是波谷，在在P Pn n点总是波峰与波点总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅相遇，振幅A AA A1 1+A+A2 2为最大，为最大，P Pn n点总是振点总是振动加强的地方，故出动加强的地方，故出现亮纹现亮纹Q1 第一暗纹第一暗纹Q1/2S1S2/2双缝双缝S1S2屏幕屏幕P 中央亮纹Q1 第一暗纹第一暗纹Q1/2S1S2/2双缝双缝S1S2屏幕屏幕P 中央亮纹Q2 第二暗纹双缝S1S2屏幕3/2Q1 第一暗纹P
10、中央亮纹双缝S1S2屏幕Q2 第二暗纹Q 1 第一暗纹Q3 第三暗纹Q3/第三暗纹Q2/第二暗纹Q1/第一暗纹=5/2=/2=3/2=5/2=3/2=/21 1、某些位置的光程差恰为波长的整数倍，则两某些位置的光程差恰为波长的整数倍，则两列光波的波峰或波谷会同时到达这个位置，它列光波的波峰或波谷会同时到达这个位置，它们振动加强，出现亮纹。们振动加强，出现亮纹。2 2、某些位置的光程差恰为半波长的奇数倍，则某些位置的光程差恰为半波长的奇数倍，则两列光波的波峰和波谷会同时到达这个位置，两列光波的波峰和波谷会同时到达这个位置，它们振动互相削弱，出现暗纹。它们振动互相削弱，出现暗纹。亮纹亮纹nns22
11、（n n取整数取整数）暗纹暗纹212ns（n n取整数）取整数）观察不同单色光的观察不同单色光的双缝干涉条纹的情双缝干涉条纹的情况，有何特点？况，有何特点？特征量特征量红光红光紫光紫光干涉条纹间干涉条纹间距（距（x）由大到小由大到小真空中的波真空中的波长（长（）由大到小由大到小频率（频率（）由小到大由小到大七种单色光的综合性质对比一览表七种单色光的综合性质对比一览表单色光的合成单色光的合成白光的双缝干涉：白光的双缝干涉：中央明条纹中央明条纹 说明：说明：1.若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间距相等中央为亮条纹，两相邻亮纹且条纹间
12、距相等中央为亮条纹，两相邻亮纹(或暗纹）或暗纹）间距离与光的波长有关，波长越长，条纹间距越大（不间距离与光的波长有关，波长越长，条纹间距越大（不同色光条纹宽度不同，波长越长的干涉条纹的宽度越大）同色光条纹宽度不同，波长越长的干涉条纹的宽度越大）2.若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的这是因为：条纹是白色的这是因为：(1)从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗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而复合成白色条
13、纹(2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮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彩色干涉条纹1.1.一束单色光从空气射入玻璃中，则其一束单色光从空气射入玻璃中，则其 ()()A.A.频率不变，波长变长频率不变，波长变长 B.B.频率变大，彼长不变频率变大，彼长不变 C.C.频率不变，波长变短频率不变，波长变短 D.D.频率变小，波长不变频率变小，波长不变C2.对于单色光，玻璃的
14、折射率比水大，则此光在对于单色光，玻璃的折射率比水大，则此光在玻璃中传播时（玻璃中传播时（）A A、其速度比在水中的大，其波长比在水中的长、其速度比在水中的大，其波长比在水中的长B B、其速度比在水中的大，其波长比在水中的短、其速度比在水中的大，其波长比在水中的短C C、其速度比在水中的小，其波长比在水中的短、其速度比在水中的小，其波长比在水中的短D D、其速度比在水中的小，其波长比在水中的长、其速度比在水中的小，其波长比在水中的长C3.3.紫光由折射率为紫光由折射率为n n的棱镜进入空气，则下列说的棱镜进入空气，则下列说法中正确的是法中正确的是()()A.A.频率为原来的频率为原来的n n倍
15、，波长为原来的倍，波长为原来的1/n1/nB.B.波长为原来的波长为原来的n n倍，波速为原来的倍，波速为原来的n n倍倍C.C.频率为原来的频率为原来的n n倍，波长为原来的倍，波长为原来的n n倍倍D.D.频率为原来的频率为原来的1/n1/n，波长为原来的，波长为原来的n n倍倍B 例：在双缝干涉实验中，光屏上某点例：在双缝干涉实验中，光屏上某点P P到双缝的光程差为到双缝的光程差为7.57.51010-7-7m m，如果用，如果用频率为频率为6 610101414HzHz的黄光照射双缝，试通的黄光照射双缝，试通过计算分析过计算分析P P点出现的是亮纹还是暗纹。点出现的是亮纹还是暗纹。思路：看光程差与半波长的关系思路：看光程差与半波长的关系
