高中物理 12.6《波的干涉》課件 新人教版選修3-4.ppt

高中物理新人教版 選修- 4系列課件,12.6波的干涉,教學(xué)目標(biāo),一、知識(shí)目標(biāo) 1.知道波的疊加原理。 2.知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣。 3.知道干涉現(xiàn)象也是波特有的現(xiàn)象。 二、能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。 三、德育目標(biāo) 通過(guò)波的疊加原理，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到事物之間的普遍聯(lián)系。,教學(xué)重點(diǎn) 波的疊加原理和波的干涉現(xiàn)象。 教學(xué)難點(diǎn) 波的干涉中加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位移和振幅的區(qū)別。 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)法、電教法、訓(xùn)練法。 教學(xué)用具 實(shí)物投影儀、CAI課件、波的干涉實(shí)驗(yàn)儀。 課時(shí)安排 1課時(shí),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(guān)察到光的干涉現(xiàn)象,英國(guó)醫(yī)生和物理學(xué)家。對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)，除了提出“能”的概念（1807年）和楊氏彈性系數(shù)之外，最大的成就就是1801提出光的干涉理論。,1801年，托馬斯·楊在實(shí)驗(yàn)室里成功的觀(guān)察到了光的干涉,一、楊氏干涉實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生相干光源的方法,將一束光分為兩束 ； 利用激光。,激光束,雙縫,屏,屏上看到明暗相間的條紋,結(jié)論:光的確是一種波,S1,S2,P1,P,P1,P,r,P1S2P1S1= r,光程差,P2,P2,相干波源,S1、S2,距離屏幕的中心越遠(yuǎn)路程差越大,能產(chǎn)生干涉的兩個(gè)光源,二、決定條紋間距的條件,=0,中央亮紋,由于從S1S2發(fā)出的光是振動(dòng)情況完全相同，又經(jīng)過(guò)相同的路程到達(dá)P點(diǎn)，其中一條光傳來(lái)的是波峰，另一條傳來(lái)的也一定是波峰，其中一,雙縫,S1,S2,屏幕,條光傳來(lái)的是波谷,另一條傳來(lái)的也一定是波谷,在P點(diǎn)激起的振動(dòng)總是波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇,振幅AA1+A2為最大,P點(diǎn)總是振動(dòng)加強(qiáng)的地方,故應(yīng)出現(xiàn)亮紋,這一條亮紋叫中央亮紋.,第一亮紋,雙縫,S1,S2,屏幕,取P點(diǎn)上方的點(diǎn)P1，從S1S2發(fā)出的光到P1點(diǎn)的光程差就不同，若這個(gè)光程差正好等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，比如= S1S2=，出現(xiàn)第一條亮紋。,P2,第二亮紋,雙縫,S1,S2,屏幕,屏上P1點(diǎn)的上方還可以找到= S1S22的P2點(diǎn)出現(xiàn)第二條亮紋。,2,P3,第三亮紋,雙縫,S1,S2,屏幕,屏上P1點(diǎn)的上方還可以找到= S1S24的P2點(diǎn)，= S1S25的P3點(diǎn)等處的第四條、第五條亮紋；在中央明紋P的下方可找到= S1S2的P1/點(diǎn)，= S1S22的P2/點(diǎn)，= S1S23的P3/點(diǎn)等處與中央明紋為對(duì)稱(chēng)的第一、第二、第三，第n條亮紋。,3,雙縫,S1,S2,屏幕,Q1,第一暗紋,雙縫,S1,S2,屏幕,S1,S2,P1,取P點(diǎn)上方的點(diǎn)Q1，與兩個(gè)狹縫S1、S2路程差= S1S2/2，其中一條光傳來(lái)的是波峰，另一條傳來(lái)的就是波谷，其中一條光傳來(lái)的是波谷，另一條傳來(lái)的一定是波峰，Q1點(diǎn)激起的振動(dòng)總是波峰與波谷相遇，振幅最小，Q1點(diǎn)總是振動(dòng)減弱的地方，故應(yīng)出現(xiàn)暗紋。,/2,/2,P中央亮紋,Q2,第二暗紋,雙縫,S1,S2,屏幕,屏上Q1點(diǎn)的上方還可以找到= S1S23/2的Q2點(diǎn)出現(xiàn)第二條暗紋。同樣可以找到第三條暗紋Q3，在中央明紋下方也可以找到對(duì)稱(chēng)的Q1/、Q2/、Q3/等暗紋。,3/2,Q1,第一暗紋,P 中央亮紋,雙縫,S1,S2,屏幕,（1）空間的某點(diǎn)距離光源S1和S2的路程差為0、1、2、3、等波長(zhǎng)的整數(shù)倍（半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍）時(shí)，該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。,（2）空間的某點(diǎn)距離光源S1和S2的路程差為 /2、3 /2、5/2、等半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)。,總結(jié)規(guī)律,結(jié)論,由同一光源發(fā)出的光經(jīng)兩狹縫后形成兩列光波疊加產(chǎn)生干涉當(dāng)這兩列光波到達(dá)某點(diǎn)的路程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，該處的光互相加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)?shù)竭_(dá)某點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)奇數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)光互相消弱，出現(xiàn)暗條紋。 用白光作雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，屏的中央是白色亮紋，兩邊是彩色條紋，離中央白色亮紋最近的是紫色亮紋。,例題:在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差0.6m,若分別用頻率為f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫,則P點(diǎn)出現(xiàn)明、暗條紋的情況是（ ） A單色光f1和f2分別照射時(shí),均出現(xiàn)明條紋 B單色光f1和f2分別照射時(shí),均出現(xiàn)暗條紋 c單色光f1照射時(shí)出現(xiàn)明條紋,單色光f2照射時(shí)出現(xiàn)暗條紋 D單色光f1照射時(shí)出現(xiàn)暗條紋,單色光f2照射時(shí)出現(xiàn)明條紋,解析：如圖,雙縫S1、S2，到光屏上任一點(diǎn)P的路程之差 S2 S2,單色光f1的波長(zhǎng)為1Cf10.6m， 單色光f2的波長(zhǎng)為2Cf20.4m, 可見(jiàn)=1、=31/2 答案：C,