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1、13.3光的干涉波的干涉相關(guān)知識復(fù)習(xí)兩列頻率相同的波(相干波)相遇時,在某些區(qū)域振動加強(波峰與波峰、波谷與波谷疊加),而在某些區(qū)域振動減弱(波峰與波谷疊加);且振動加強的區(qū)域與振動減弱的區(qū)域相互間隔.這種現(xiàn)象叫波的干涉水波的干涉干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象是波獨有的特征如果要證明光是波的話,就應(yīng)觀察到光的干涉現(xiàn)象1801年英國物理學(xué)家托馬斯·楊在實驗室里成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象.一、楊氏雙縫干涉實驗實驗裝置及現(xiàn)象單縫雙縫屏一、楊氏雙縫干涉實驗1、裝置特點:2、①要用單色光單縫雙縫S1SS2屏屏上看到明暗相間的條紋
2、屏上形成的明暗相間條紋叫做干涉圖樣2)雙縫很近0.1mm1)雙縫S1、S2到單縫S的距離相等雙縫的作用是獲得兩個振動情況完全相同的光源,叫相干光源(頻率相同)③雙縫的作用:②單縫的作用:獲得光源3、現(xiàn)象:4.干涉圖樣的特點:屏上到S1S2距離相等的點出現(xiàn)的是明條紋,叫做中央亮紋明(暗)條紋的寬度相同S1S2雙縫屏幕P1第一亮紋P中央亮紋P2第二亮紋P3/第三亮紋P3第三亮紋P3/第二亮紋P3/第一亮紋二、產(chǎn)生明暗條紋的條件明條紋形成的原因S1S2PP中央亮紋由于S1S2到中央亮紋的距離是相等的,又由于從S1
3、S2發(fā)出的光是振動情況完全相同,那么,當(dāng)其中一條光傳來的是波峰時,另一條傳來的也一定是波峰,其中一條光傳來的是波谷時,另一條傳來的也一定是波谷,在P點總是波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇,振幅A=A1+A2為最大,P點總是振動加強的地方,故出現(xiàn)亮紋雙縫S1S2屏幕“中央明紋”的形成原因光程差δ=0光程差δ=S1P-S2PP1第一亮紋雙縫S1S2屏幕S1S2P1取P點上方的點P1,從S1S2發(fā)出的光到P1點的光程差,正好等于一個波長δ=S1-S2=λ,當(dāng)其中一條光傳來的是波峰時,另一條傳來的也一定是波峰,其中一
4、條光傳來的是波谷時,另一條傳來的也一定是波谷,在P1點總是波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇,振幅A=A1+A2為最大,P1點總是振動加強的地方,故出現(xiàn)亮紋。λλ第一條亮紋的形成原因分析光程差δ=λ取P點上方的點P2,從S1S2發(fā)出的光到P2點的光程差,正好等于一個波長δ=S1-S2=2λ,當(dāng)其中一條光傳來的是波峰時,另一條傳來的也一定是波峰,其中一條光傳來的是波谷時,另一條傳來的也一定是波谷,在P2點總是波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇,振幅A=A1+A2為最大,P2點總是振動加強的地方,故出現(xiàn)亮紋。光程差δ=
5、2λS1S2P12λ雙縫S1S2屏幕P1第一亮紋δ=λP中央亮紋δ=0P2第二亮紋δ=2λP3/第三亮紋δ=3λP3第三亮紋δ=3λP3/第二亮紋δ=2λP3/第一亮紋δ=λ當(dāng)光程差δ=nλ時出現(xiàn)亮紋以此類推當(dāng)光程差δ=nλ,那么,當(dāng)其中一條光傳來的是波峰時,另一條傳來的也一定是波峰,其中一條光傳來的是波谷時,另一條傳來的也一定是波谷,在Pn點總是波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇,振幅A=A1+A2為最大,Pn點總是振動加強的地方,故出現(xiàn)亮紋Q1第一暗紋Q1當(dāng)其中一條光傳來的是波峰,另一條傳來的就是波谷,其中
6、一條光傳來的是波谷,另一條傳來的一定是波峰,Q1點總是波峰與波谷相遇,振幅最小,Q1點總是振動減弱的地方,故出現(xiàn)暗紋。λ/2S1S2λ/2雙縫S1S2屏幕P中央亮紋暗條紋形成的原因取P點上方的點Q1,與兩個狹縫S1、S2路程差δ=S1-S2=λ/2δ=λ/2Q2第二暗紋雙縫S1S2屏幕3λ/2Q1第一暗紋P中央亮紋取P點上方的點Q2,與兩個狹縫S1、S2路程差δ=S1-S2=3λ/2當(dāng)其中一條光傳來的是波峰,另一條傳來的就是波谷,其中一條光傳來的是波谷,另一條傳來的一定是波峰,Q2點總是波峰與波谷相遇,振幅
7、最小,Q2點總是振動減弱的地方,故出現(xiàn)暗紋。δ=3λ/2雙縫S1S2屏幕Q2第二暗紋Q1第一暗紋Q3第三暗紋Q3/第三暗紋Q2/第二暗紋Q1/第一暗紋δ=5λ/2δ=λ/2δ=3λ/2δ=5λ/2δ=3λ/2δ=λ/2當(dāng)光程差δ=半波長的奇數(shù)倍時出現(xiàn)暗紋以此類推(1)空間的某點距離光源S1和S2的路程差為0、1λ、2λ、3λ、等波長的整數(shù)倍(半波長的偶數(shù)倍)時,該點為振動加強點。(2)空間的某點距離光源S1和S2的路程差為λ/2、3λ/2、5λ/2、等半波長的奇數(shù)倍時,該點為振動減弱點??偨Y(jié)規(guī)律光程差δ=n
8、λ(n=0,1,2,等)光程差δ=(2n-1)λ/2(n=1,2,3,等)亮紋暗紋亮紋:路程差δ=nλ(n=0,1,2,等)結(jié)論:產(chǎn)生明暗條紋的條件暗紋:路程差δ=(2n-1)λ/2(n=1,2,3,等)路程差為波長的整數(shù)倍。路程差為半波長的奇數(shù)倍。雙縫S1S2屏幕干涉條紋的間距(條紋寬度)與哪些因素有關(guān)?1、什么是干涉條紋的間距(條紋寬度)?△x△x條紋間距的含義:亮紋和亮紋之間的距離或暗紋和暗紋之間的距離叫做