第四节 光的干涉
学习目标 重点难点 1.能说出什么是光的干涉现象及发生干涉的条件.
2.能说出双缝干涉的规律和明(暗)条纹满足的条件.
3.能说出干涉图样的特征和条纹间距的决定因素.
4.能说出薄膜干涉发生的原因并能解释相关现象. 重点:1.干涉图样的特征.
2.根据明(暗)条纹满足的条件判断某点出现亮纹还是暗纹.
难点:用薄膜干涉解释相关现象.
一、双缝干涉
1.干涉图样
让一束单色光照射在双缝上,在和双缝平面平行的墙壁上即可观察到单色光的干涉图样--明暗相间的条纹.
2.双缝干涉
单色光经过双缝后成为两列频率相同的光,它们在空间产生干涉,某些区域得到了加强,出现明条纹;某些区域得到了削弱,出现暗条纹,明条纹和暗条纹相间分布的现象叫双缝干涉.
3.干涉条件
光和机械波一样,产生稳定的干涉图样需要一定的条件:频率相同,相差恒定,振动方向相同,即光波为相干光波.
4.明条纹和暗条纹满足的条件
明条纹:Δr=kλ,(k=0,±1,±2,......)
暗条纹:Δr=(2k+1),(k=0,±1,±2,......)
5.条纹间距
干涉图样中相邻明条纹(或暗条纹)间的距离Δx=λ,L为双缝到屏的距离,d为双缝间的距离.
二、薄膜干涉
1.发生薄膜干涉的原因
在薄膜的内、外两个表面反射回来的光形成相干光,在膜的不同地方,其内、外表面反射光的光程差不同,因而在不同地方形成明条纹和暗条纹.
2.形成彩色条纹的原因
太阳光是由许多不同颜色的单色光组成的,在膜的同一位置,不同颜色的光的光程差不同,因此明条纹的位置可能不同,不同颜色的光的明条纹是错开的,从而形成彩色条纹.
预习交流
若用单色光作光源,干涉图样是明暗相间的条纹;若用白光作光源,干涉图样还是明暗相间的条纹吗?
答案:不是.用单色光作光源,到两缝的路程差正好是波长整数倍的地方出现亮条纹,到两缝的路程差正好是半波长奇数倍的地方出现暗纹,所以干涉图样是明暗相间的条纹;白光是由多种颜色的单色光组成的,屏的同一位置对各单色光的光程差不同,