文档介绍：光的波动性
(一)光的干涉
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世纪初证明了波动说的正确性
由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风
19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说:光具有粒子性
这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”
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.
光的干涉
1801年,英国物理学家托马斯·杨(1773~1829)在实验室里成功的观察到了光的干涉.
单击画面观看录像
光的干涉
光的干涉
双缝干涉
激光束
双缝
屏
屏上看到明暗相间的条纹
光的干涉
双缝干涉
S1
S2
P1
P
P1
P
δ
P1S2-P1S1= δ
光程差
P2
P2
相干波源
S1、S2
光的干涉
双缝干涉
S1
S2
P1
P
1、两个独立的光源发出的光不是相干光,双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光,在光屏上形成稳定的干涉条纹.
2、在双缝干涉实验中,光屏上某点到双缝的路程差为波长的整数倍时,该点出现亮条纹;光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时,该点出现暗条纹.
亮条纹
( k=0,±1,±2,±3…)
暗条纹
( k=0,±1,±2,±3…)
光的干涉
双缝干涉
如图所示的双缝实验中,屏离开挡板越远,条纹间的距离越大,另一方面,实验所用光波的波长越大,条纹间的距离也越大,这是为什么?
思考
分析:运用几何知识,相邻两个两条纹之间的距离为
其中,波长用表示,d表示两个狭缝之间的距离,l为挡板与屏间的距离.
单色激光束
屏
等间距
双缝干涉图样特征
图样特征:
S1
S2
亮条纹的中心线
亮条纹的中心线
暗条纹的中心线
暗条纹的中心线
双缝
中央亮条纹
明暗相间
各种光的不同颜色,实际反映了它们不同的波长(或频率).用白光做双缝干涉实验,由于白光内各种单色光的干涉条纹间距不同,在屏上会出现彩色条纹.
光的干涉
双缝干涉