文档介绍：第十三章:光
第3节:光的干涉
1801年英国物理学家托马斯·扬在实验室里成功地观察到了光的干涉现象.
思考: 干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,?如果真的存在光的干涉现象,那么,光的干涉现象的干涉图样又是怎么样?
演示实验
:
2.①用单色光
单缝
双缝
S1
S
S2
屏
屏上看到明暗相间的条纹
屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样
2)双缝很近
1)双缝S1、S2到单缝S的距离相等
双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源,叫相干光源(频率相同)
③双缝的作用:
②单缝的作用:
获得光源
一、杨氏干涉实验
:
屏上到S1S2距离相等的点出现的是明条纹,叫做中央亮纹
明(暗)条纹的宽度相同
S1
S2
双缝
屏幕
P1 第一亮纹
P 中央亮纹
P2 第二亮纹
P3 / 第三亮纹
P3 第三亮纹
P2 / 第二亮纹
P1 / 第一亮纹
一、杨氏干涉实验
S1
S2
P
P
中央亮纹
由于S1S2到中央亮纹的距离是相等的, 又由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同,那么,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,另一条传来的也一定是波谷,在P点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,故出现亮纹
双缝
S1
S2
屏幕
1.“中央明纹”的形成原因:
光程差δ= 0
光程差δ= S1P-S2P
二、决定条纹间距的条件
P1
第一亮纹
双缝
S1
S2
屏幕
S1
S2
P1
取P点上方的点P1,若从S1S2发出的光到P1点的光程差,正好等于一个波长δ= S1-S2=λ,则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,另一条传来的也一定是波谷,在P1点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,P1点总是振动加强的地方,故出现亮纹。
λ
λ
第一条亮纹的形成原因分析
光程差δ=λ
取P点上方的点P2,从S1S2发出的光到P2点的光程差,正好等于一个波长δ= S1-S2=2λ,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,另一条传来的也一定是波谷,在P2点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,P2点总是振动加强的地方,故出现亮纹。
光程差δ= 2λ
S1
S2
P1
2λ
双缝
S1
S2
屏幕
P1 第一亮纹δ=λ
P 中央亮纹δ=0
P2 第二亮纹δ=2λ
P3 / 第三亮纹δ=3λ
P3 第三亮纹δ=3λ
P2/ 第二亮纹δ=2λ
P1/ 第一亮纹δ=λ
当光程差δ= nλ时出现亮纹
以此类推
Q1
第一暗纹
Q1
当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,故出现暗纹。
λ/2
S1
S2
λ/2
双缝
S1
S2
屏幕
P 中央亮纹
暗条纹形成的原因
取P点上方的点Q1,与两个狭缝S1、S2路程差δ= S1-S2=λ/2
光程差δ= λ/2