第四章光第3節光的干涉

知識回顧兩列頻率相同的波(相干波)相遇時,在某些區域振動加強(

波峰與波峰、波谷與波谷疊加),而在某些區域振動減弱(波峰與波谷疊加);且振動加強的區域與振動減弱的區域相互間隔.這種現象叫波的干涉一、干涉的條件？(1)兩波源的頻率相(2)相位差恒定(3)振動方向相同二、加強點和減弱點的判斷方法？若兩列波頻率、步調完全相同：加強點:Δs＝nλ(n＝0,1,2…)【到兩波源距離差為波長的整數倍(半波長的偶數倍)】減弱點:Δs＝

(2n＋1)λ/2

(n＝0,1,2…)【到兩波源距離差為半波長的奇數倍】

光是一種電磁波，光也能發生干涉現象。1801年，英國物理學家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現象。

一、光的雙縫干涉托馬斯·楊1.裝置特點：①雙縫到單縫的距離相等

②雙縫很近，縫很窄2.濾光片作用：獲得單色光（頻率相同）．3.單縫作用：獲得一束線光源（振動情況相同）4.雙縫作用：獲得兩個頻率相同、振動完全相同的相干光源.5.單色光的雙縫干涉圖樣①

明暗相間的條紋，中央亮條紋②

條紋間距相等③

同樣條件下，紅光條紋間距大楊氏雙縫干涉實驗證明了光是一種波中央亮紋，?x=0第1暗紋，?x=λ/2第1亮紋，?x=λ第2暗紋，?x=3λ/2第2亮紋，?x=2λ6.原理解釋：雙縫干涉規律亮紋:光程差為波長的整數倍(n＝0,1,2…)暗紋:光程差為半波長的奇數倍(n＝0,1,2…)

二、干涉條紋和光的波長之間的關系條紋間距?x：相鄰兩條亮紋（或暗紋）中心之間的距離叫做條紋間距。【說明】我們所說的亮紋是指最亮的地方，暗紋是最暗的地方，從最亮到最暗有一個過渡，條紋間距實際上是最亮和最亮或最暗和最暗之間的距離。【思考】第n條亮紋到中央亮紋的距離是多少?相鄰兩個明(或暗)條紋之間的距離保持L、d不變，用不同的單色光進行實驗，紅光的條紋間距最大，紫光的最小。雙縫干涉亮（暗）紋間距的公式相鄰明（暗）紋間的距離大小的影響因素：波長λ、雙縫間距d、雙縫與屏間的距離l

白光的干涉圖樣特點：（1）明暗相間的彩色條紋；（2）中央為白色亮條紋；（3）干涉條紋是以中央亮紋為對稱點排列的；（4）在每條彩色亮紋中紅光總是在外側，紫光在內側。二、干涉條紋和光的波長之間的關系

三、薄膜干涉薄膜干涉成因：

由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。

光照向薄膜時，會在薄膜的前后兩個表面反射出來兩列頻率、步調完全相同的光波，這兩列反射光相互疊加，發生干涉，稱為薄膜干涉。光程差為波長的整數倍，形成亮條紋。光程差為半波長的奇數倍，形成暗條紋。單色光照射白光照射時，因白光中不同顏色的光的波長不同，會在不同的位置相互加強，所形成的亮條紋的位置也會不同。薄膜上不同顏色的條紋相互交錯，看上去就是彩色的。

ABd1d2d3d4單色光照射

薄膜厚度變化越大條紋越密集薄膜厚度變化越小條紋越稀疏【練習1】一束白光通過雙縫后在屏上觀察到干涉條紋，除中央白色條紋外，兩側還有彩色條紋，是因為（

A

）A．各色光的波長不同，因而各色光產生的干涉條紋間距不同B．各色光的速度不同，造成條紋間距不同C．各色光的強度不同D．各色光通過雙縫的距離不同【練習2】如圖所示為雙縫干涉實驗裝置，當使用波長為6×10－7m的橙光做實驗時，光屏P點及上方的P1點形成相鄰的亮條紋。若使用波長為4×10－7m的紫光重復上述實驗，在P和P1點形成的亮、暗條紋的情況是(

B

)A．P和