高中物理 12.6《波的干涉》課件 新人教版選修3-4.ppt

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高中物理新人教版 選修３- 4系列課件,12.6《波的干涉》,教學目標,一、知識目標 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 培養(yǎng)學生的空間想象能力。 三、德育目標 通過波的疊加原理，使學生認識到事物之間的普遍聯(lián)系。,●教學重點 波的疊加原理和波的干涉現(xiàn)象。 ●教學難點 波的干涉中加強點和減弱點的位移和振幅的區(qū)別。 ●教學方法 實驗法、電教法、訓練法。 ●教學用具 實物投影儀、CAI課件、波的干涉實驗儀。 ●課時安排 1課時,干涉現(xiàn)象是波動獨有的特征，如果光真的是一種波，就必然會觀察到光的干涉現(xiàn)象．,英國醫(yī)生和物理學家。對物理學的貢獻，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·楊在實驗室里成功的觀察到了光的干涉．,,一、楊氏干涉實驗,產(chǎn)生相干光源的方法,⑴將一束光分為兩束 ； ⑵利用激光。,,,激光束,雙縫,屏,屏上看到明暗相間的條紋,結論:光的確是一種波,,S1,S2,,,,,,P1,P,P1,,P,△r,P1S2－P1S1= △r,,光程差,P2,P2,,相干波源,S1、S2,距離屏幕的中心越遠路程差越大,能產(chǎn)生干涉的兩個光源,二、決定條紋間距的條件,δ=0,中央亮紋,由于從S1S2發(fā)出的光是振動情況完全相同，又經(jīng)過相同的路程到達P點，其中一條光傳來的是波峰，另一條傳來的也一定是波峰，其中一,雙縫,S1,S2,屏幕,條光傳來的是波谷,另一條傳來的也一定是波谷,在P點激起的振動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,故應出現(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點上方的點P1，從S1S2發(fā)出的光到P1點的光程差就不同，若這個光程差正好等于波長的整數(shù)倍，比如δ= S1－S2=λ，出現(xiàn)第一條亮紋。,,,P2,第二亮紋,雙縫,S1,S2,屏幕,屏上P1點的上方還可以找到δ= S1－S2＝2λ的P2點出現(xiàn)第二條亮紋。,2λ,,,,,,,P3,第三亮紋,雙縫,S1,S2,屏幕,屏上P1點的上方還可以找到δ= S1－S2＝4λ的P2點，δ= S1－S2＝5λ的P3點……等處的第四條、第五條……亮紋；在中央明紋P的下方可找到δ= S1－S2＝λ的P1/點，δ= S1－S2＝2λ的P2/點，δ= S1－S2＝3λ的P3/點等處與中央明紋為對稱的第一、第二、第三…，第n條亮紋。,3λ,,,,,,,雙縫,S1,S2,屏幕,,,Q1,第一暗紋,雙縫,S1,S2,屏幕,S1,S2,P1,取P點上方的點Q1，與兩個狹縫S1、S2路程差δ= S1－S2＝λ/2，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，Q1點激起的振動總是波峰與波谷相遇，振幅最小，Q1點總是振動減弱的地方，故應出現(xiàn)暗紋。,,,,,λ/2,,,,,,,λ/2,P中央亮紋,,,Q2,第二暗紋,雙縫,S1,S2,屏幕,屏上Q1點的上方還可以找到δ= S1－S2＝3λ/2的Q2點出現(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稱的Q1/、Q2/、Q3/……等暗紋。,3λ/2,,,,,Q1,第一暗紋,P 中央亮紋,,,雙縫,S1,S2,屏幕,（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、3 λ/2、5λ/2、等半波長的奇數(shù)倍時，該點為振動減弱點。,總結規(guī)律,結論,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．當這兩列光波到達某點的路程差為波長的整數(shù)倍時，該處的光互相加強，出現(xiàn)亮條紋；當?shù)竭_某點的路程差為半波長奇數(shù)倍時，該點光互相消弱，出現(xiàn)暗條紋。 用白光作雙縫干涉實驗時，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:在雙縫干涉實驗中,雙縫到光屏上P點的距離之差0.6μm,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點出現(xiàn)明、暗條紋的情況是（ ） A．單色光f1和f2分別照射時,均出現(xiàn)明條紋 B．單色光f1和f2分別照射時,均出現(xiàn)暗條紋 c．單色光f1照射時出現(xiàn)明條紋,單色光f2照射時出現(xiàn)暗條紋 D．單色光f1照射時出現(xiàn)暗條紋,單色光f2照射時出現(xiàn)明條紋,,解析：如圖,雙縫S1、S2，到光屏上任一點P的路程之差δ ＝S2 S2／,,單色光f1的波長為λ1＝C／f1＝0.6μm， 單色光f2的波長為λ2＝C／f2＝0.4μm, 可見δ=λ1、δ=3λ1/2 答案：C,