干涉课件.ppt

(4)．增透膜与增反膜 解：讨论反射光(2)(3)的干涉，其光程差为 （为什么） 欲使透射最大，则反射光干涉相消无反射光，有 （增透） (2) (3) n2=1.38 n3=1.50 在光学器件（透镜等）镀以 一层薄膜以提高或降低透射率， 例图示玻璃透镜（ ）上，镀一层厚度为d氟化镁（ ），问d至少应多厚使550nm光透射最大。 取，λ=550mm，k=0 则 讨论： （1）增反膜，则由 计算 （2）当白光照射到上述透镜时，在紫色光附近的光满足反射光加强的条件，因此透镜呈紫色。 例2 空气中有一水平肥皂膜，设折射率为n =1.33，厚度为e =3.20×10-7 m，如果用白光垂直照射，该膜的正面呈什么颜色，在背面呈什么颜色？ 解：光在肥皂膜上表面反射时有半波损失，由反射光加强的条件得: 绿色 3 2 空气 空气 肥皂膜 n 1=1 e n=1.33 1 4 5 n 1=1 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 由反射光减弱的条件得: 紫色 3 2 空气 空气 肥皂膜 n 1=1 e n=1.33 1 4 5 n 1=1 四、常见的两种等厚薄膜干涉 1．劈尖干涉 （1）装置：图示G1下表面和G2上 表面形成劈尖中间为空气（n=1）— 空气劈尖 （2）干涉条纹 光线垂直入射，反射光(1)(2)的干涉，光程差 （为什么） （明） （暗） （1） （2） 讨论： （1）等厚干涉条纹：平行棱边的明暗直条纹； （2）棱边处d=0，即为暗条纹（为什么?） （3）条纹间距（图示） （4）条纹变化： 厚度差： ↑ 条纹变密 ↑ 条纹变密 当G2向上(或向下)移动 ，条纹移动一条 间距： 2．牛顿环 （1）装置：曲率半径很大的平凸透镜与平玻璃相接触形成的空气劈尖 （2）干涉条纹(反射光干涉) (为什么？) 讨论： （明） （暗） （1） （2） 暗环半径： （k=0,1,2…） （1）等厚干涉条纹：明暗相间且间距不等的同心圆环（中间为一暗斑点）； （2）明暗圆环半径,由图得 ∴ 明环半径： （k=1,2,3…) 1）从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？ 讨论 注意：透射光不产生半波损失。 反射光干涉： 透射光干涉： 暗点 亮点 反射场 透射场 3）将装置置于 的液体中，条纹如何变？ 2）属于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？ 结论：相邻环矩变得越来越小，即条纹变得越来越密 结论：同级条纹半径变小，故在相同的视场中能够观察到的条纹数增加。 半径由里向外依次为 4) 测量透镜的曲率半径 迈克耳孙干涉仪的照片 单色光源 反射镜 反射镜 与 成 角 补偿板 分光板 移动导轨 五、迈克耳孙干涉仪 1．仪器装置： * * 第十三章 波 动 光 学 光是一种电磁波 （变化电磁场在空间的传播） 光振动—电场强度随时间周期 　　　　性变化（光矢量　） 波动光学的基本内容：光的干涉、光的衍 　 射、光的偏振 x 0 H E 第一部分 光的干涉 一、相干光的获得 相干光（波）：振动方向相同、 　　频率相同、相位相同或相位差恒定。 1．一般光源发光本质的复杂性 (1)发光是大量原子、分子的状态变化 (2)发光是间歇的，持续时间10-8～10-10s 能级跃迁 波列长 L = ? c 自发辐射 E2 E1 波列 因此： （1）光是一个有限长的光波列 （2）原子、分子发光彼此独立（振动方向、频率、相位） （3）同一原子、分子不同时刻的两列波也无相干性 非相干(不同原子发的光) 非相干(同一原子先后发的光) . . 所以：（除激光外）两个独立　　　　　　　　光源或一个光源上两个不同部分所　　　发出的光不相干。 2．获得相干光的方法 原理： 同一光源的一束光分割为两束或多束光，使之经过不同路径后相遇而产生干涉。 两个独立的光源不可能成为一对相干光源 钠 光 灯A 钠 光 灯B 两束光 不相干！ 分波阵面法 分振幅法 获得相干光的途径（方法） P S * 分波阵面法 分振幅法 · P 薄膜 S * 从同一波阵面上的不同部分产生的次级波满足相干条件。 利用光的反射和折射将同一光束分割成振幅(能量)较小的两束相干光。 3、光程与光程差