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歡迎進(jìn)入物理課堂 第二十一章光的波動(dòng)性 光的干涉 光到底是什么 17世紀(jì)明確形成了兩大對(duì)立學(xué)說 牛頓 惠更斯 微粒說 波動(dòng)說 19世紀(jì)初證明了波動(dòng)說的正確性 由于波動(dòng)說沒有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及牛頓的威望使得微粒說一直占上風(fēng) 19世紀(jì)末光電效應(yīng)現(xiàn)象使得愛因斯坦在20世紀(jì)初提出了光子說 光具有粒子性 這里的光子完全不同于牛頓所說的 微粒 干涉現(xiàn)象是波動(dòng)獨(dú)有的特征 如果光真的是一種波 就必然會(huì)觀察到光的干涉現(xiàn)象 光的干涉 1801年 英國物理學(xué)家托馬斯 楊 1773 1829 在實(shí)驗(yàn)室里成功的觀察到了光的干涉 單擊畫面觀看錄像 光的干涉 光的干涉 雙縫干涉 激光束 雙縫 屏 屏上看到明暗相間的條紋 光的干涉 雙縫干涉 S1 S2 P1 P P1 P d P1S2 P1S1 d 光程差 P2 P2 相干波源 S1 S2 P2S2 P2S1 d 距離屏幕的中心越遠(yuǎn)路程差越大 光的干涉 雙縫干涉 1 兩個(gè)獨(dú)立的光源發(fā)出的光不是相干光 雙縫干涉的裝置使一束光通過雙縫后變?yōu)閮墒喔晒?在光屏上形成穩(wěn)定的干涉條紋 2 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 光屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差為半波長的偶數(shù)倍時(shí) 該點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋 光屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差為半波長的奇數(shù)倍時(shí) 該點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋 光的干涉 雙縫干涉 如圖所示的雙縫實(shí)驗(yàn)中 屏離開擋板越遠(yuǎn) 條紋間的距離越大 另一方面 實(shí)驗(yàn)所用光波的波長越大 條紋間的距離也越大 這是為什么 思考 各種光的不同顏色 實(shí)際反映了它們不同的波長 或頻率 用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 由于白光內(nèi)各種單色光的干涉條紋間距不同 在屏上會(huì)出現(xiàn)彩色條紋 光的干涉 雙縫干涉 我們知道 波速等于波長和頻率的乘積 這個(gè)關(guān)系對(duì)一切波都是適用的 不同的色光在真空中的傳播速度相同 所以波長不同的色光 它們的頻率也不同 波長越長 頻率越小 波長越短 頻率越大 各色光在真空中的頻率的范圍見下表 光的干涉 雙縫干涉 點(diǎn)擊畫面觀看動(dòng)畫 光的干涉 薄膜干涉 讓一束光經(jīng)薄膜的兩個(gè)表面反射后 形成的兩束反射光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象叫薄膜干涉 1 在薄膜干涉中 前 后表面反射光的路程差由膜的厚度決定 所以薄膜干涉中同一明條紋 暗條紋 應(yīng)出現(xiàn)在膜的厚度相等的地方 由于光波波長極短 所以微薄膜干涉時(shí) 介質(zhì)膜應(yīng)足夠薄 才能觀察到干涉條紋 2 用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋 陽光下的肥皂泡和水面飄浮油膜出現(xiàn)彩色等都是薄膜干涉 3 薄膜于涉在技術(shù)上可以檢查鏡面和精密部件表面形狀 精密光學(xué)透鏡上的增透膜 光的干涉 薄膜干涉 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全