皮肤白癜风 http://www.xxzywj.com/m/前面咱们研究了几何光学，从这一节开始咱们将研究波动光学。今天咱们讲光学第三节——《光的干涉》。那么这节课的学习目标有三个，第一，能够通过光的干涉现象理解光是一种波。第二，知道杨氏干涉实验当中明暗条纹产生的原因第三，掌握光的干涉发生的条件。第一部分：光学发展史从初中开始，我们就接触光。那么光的本质到底是怎样的？我们来梳理一下光学的发展历史。17世纪已经形成了两个对立的学说，一种是微粒说，以牛顿为代表，认为光是一种微粒，认为光是小球样的一个个微粒。另外一种以惠更斯为代表，认为光是一种波，称为波动说。但是无论是微粒说还是波动说，都没有实验依据。靠着牛顿的威望，这一段时间微粒说占上风。直到19世纪通过光的干涉，光的衍射实验证实了光的波动性，这样波动说就又占到了上风。19世纪的末期，光电效应被科学家发现。爱因斯坦据此提出了光子说，解释了光电效应的实验，又证实了光具有粒子性。综上光是一种具有波粒二象性的物质。第二部分：光的干涉实验。1.知识回顾前面我们在研究波的干涉时，得到两列波相干的条件：1频率相同，2振动方向相同，3相位差恒定。回忆一下水波的干涉条纹是怎么形成的？用两个固定的铁夹子，按照固定的频率往复振动。这样形成的频率相同，相位差恒定形成两列相干波。两列波干涉形成的这样的一个稳定叠加区。2.杨氏双缝干涉实验如果光也是波的话，也会有干涉现象。最早发现光的干涉现象的是年英国物理学家托马斯.杨，他就通过这一套仪器观察到了光的干涉。把这一套仪器简化，可得到这样的一个图形。最左边是单色光的激光束，然后通过一个开有双缝的挡板。光通过这两个缝隙就形成两个新的波源。两列光波发生干涉，在屏上形成一个明暗相间的条纹。托马斯.杨的双缝干涉实验，巧妙之处在于相干光源的获得。日常生活中两个光源发出的光，频率不相等相位差不恒定，不是相干光。相干光必须有相同的频率和振动方向，还有恒定的相位差。一束通过细小单缝的光或者激光，通过双缝变成了两个相干光源，这时候它就可以形成明暗相间的干涉条纹。3.明暗条纹的位置哪个位置出现亮条纹，哪个位置出现暗条纹呢？根据波的叠加原理，如果两列波波峰和波峰相对一定是加强，如果波峰和波谷相对一定是减弱。p1s1和p1s2为光程，二者存在着光程差。若光程差为整数倍的波长，也就是说当s1的光源到p1处为波峰时，s2光源在p1处也为波峰，这样一定是加强的，一定是亮条文。在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时，该点出现亮条纹；同理，光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时，两列波在此位置波峰对波谷，该点出现暗条纹．4.两个相邻亮（暗）条纹之间的间距实验中我们发现：屏离挡板越远，条纹间的距离越大；实验所用光波的波长越大，条纹间的距离也越大；两狭缝距离越近，条纹间的距离也越大。通过运用几何知识，计算可得相邻两个两条纹之间的距离为d表示两个狭缝之间的距离，l为挡板与屏间的距离，*为波长。如果我们用白光做双缝干涉实验的话，由于白光内各种单色光的干涉条纹间距不同，我们会发现屏上不再是一个单色条纹，而是一个彩色条纹。第三部分：薄膜干涉1.薄膜干涉的原理日常生活中我们经常见到薄膜干涉，如图可以看到铁环上肥皂泡膜出现了五彩的条纹，这个就是我们的薄膜干涉。原因在于肥皂膜在重力作用下上薄下厚。光到达肥皂泡界面时，发生反射，这一束光在两个界面上发生了反射，这两个反射光频率相同频率，是两束相干光。从膜的前、后表面反射的两列光波叠加，就出现了明暗相间的干涉条纹；若在白光照射下，则出现彩色干涉条纹。2.薄膜干涉的应用(1)增透膜：照相机、望远镜的镜头表面常镀一层透光的薄膜，薄膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉.两束反射光相互抵消，反射光的能量减少，由于总能量守恒，透射光的能量必然得到增强。一般增透膜的厚度是光在薄膜介质中传播的波长的1/4，即d＝1/4(λ)。(2)用干涉法检查平面：如图甲所示，被检查平面B与标准样板A之间形成了一个楔形的空气薄膜，用单色光照射时，入射光从空气薄膜的上、下表面反射出两列光波，形成干涉条纹。被检查平面若是平的，空气薄膜厚度相同的各点就位于一条直线上，干涉条纹平行；若被检查表面某些地方不平，那里的空气薄膜产生的干涉条纹将发生弯曲，如图乙所示。第四部分：课堂小结结语：以上就是我们这节课的所有内容。咱们今天的课就讲到这里，下课。