约9170字。
课 题: 光的波动性 类型:复习课
光的波动性
一、光的干涉
一、光的干涉现象
两列波在相遇的叠加区域,某些区域使得“振动”加强,出现亮条纹;某些区域使得振动减弱,出现暗条纹。振动加强和振动减弱的区域相互间隔,出现明暗相间条纹的现象。这种现象叫光的干涉现象。
二、产生稳定干涉的条件:
两列波频率相同,振动步调一致(振动方向相同),相差恒定。两个振动情况总是相同的波源,即相干波源
1.产生相干光源的方法(必须保证 相同)。
⑴利用激光 (因为激光发出的是单色性极好的光);
⑵分光法(一分为二):将一束光分为两束频率和振动情况完全相同的光。(这样两束光都来源于同一个光源,频率必然相等)
下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图
点(或缝)光源分割法:杨氏双缝(双孔)干涉实验;利用反射得到相干光源:薄膜干涉
利用折射得到相干光源:
2.双缝干涉的定量分析
如图所示,缝屏间距L远大于双缝间距d,O点与双缝S1和S2等间距,则当双缝中发出光同时射到O点附近的P点时,两束光波的路程差为 δ=r2-r1;由几何关系得:r12=L2+(x- )2, r22=L2+(x+ )2.
考虑到 L》d 和 L》x,可得 δ= .若光波长为λ,
⑴亮纹:则当δ=±kλ(k=0,1,2,…) 屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时,两束光叠加干涉加强;
⑵暗纹:当δ=±(2k-1) (k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时,两束光叠加干涉减弱,
据此不难推算出: (1)明纹坐标 x=±k λ (k=0,1,2,…) (2)暗纹坐标 x=±(2k-1) • (k=1,2,…)
测量光波长的方法 (3)条纹间距[相邻亮纹(暗纹)间的距离] △x= λ. (缝屏间距L,双缝间距d)
用此公式可以测定单色光的波长。则出n条亮条纹(暗)条纹的距离a,相邻两条亮条纹间距
用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。
结论:由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生.
①当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时,即δ=kλ,该处的光互相加强,出现亮条纹;
②当到达某点的路程差为半波长奇数倍时,既δ= ,该点光互相消弱,出现暗条纹;
③条纹间距与单色光波长成正比. (∝λ),
所以用单色光作双缝干涉实验时,屏的中央是亮纹,两边对称地排列明暗相同且间距相等的条纹
用白光作双缝干涉实验时,屏的中央是白色亮纹,两边对称地排列彩色条纹,离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。
原因:不同色光产生的条纹间距不同,出现各色条纹交错现象。所以出现彩色条纹。
将其中一条缝遮住:将出现明暗相间的亮度不同且不等距的衍射条纹
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