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3．明暗条纹条件 用相位差表示： 明条纹：Δ?=±2k? k=0,1,2,… 暗条纹：Δ?=±(2k-1)? k=1,2,3,… 用波程差表示： 根据波程差与相位差的关系 Δ?=2?δ/λ 明条纹：δ=±kλ k=0,1,2,… 暗条纹：δ=±(2k-1)λ/2 k=1,2,3,… 四、薄膜干涉 * * 大学物理学复习 波动光学 光的干涉 光的衍射 光的偏振 波动光学 一、光的干涉现象 1．什么是光的干涉现象 两束光的相遇区域形成稳定的、有强有弱的光强的分布。 2．相干条件 ①振动方向相同 ②振动频率相同 ③相位相同或相位差保持恒定 光的干涉 二、杨氏双缝干涉 1、干涉条纹的位置 （1）明条纹： 中心位置： （2）暗条纹： 中心位置： （3）条纹间距： 相邻明纹中心或相邻暗纹中心的距离称为条纹间距 2、干涉条纹的特点 双缝干涉条纹是与双缝平行的一组明暗相间彼此等间距的直条纹，上下对称。 ①光源S位置改变： S下移时，零级明纹上移，干涉条纹整体向上平移； S上 ，干涉条纹整体向下平移，条纹间距不变。 ②双缝间距d 改变： 当d 增大时，Δx减小，零级明纹中心位置不变，条纹变密。 当d 减小时，Δx增大，条纹变稀疏。 ③双缝与屏幕间距D 改变： 当D 减小时，Δx减小，零级明纹中心位置不变，条纹变密。 当D 增大时，Δx增大，条纹变稀疏。 Δx=Dλ/d 3、讨论 （1）波长及装置结构变化时干涉条纹的移动和变化 ④入射光波长改变： 当λ增大时，Δx增大，条纹变疏； 当λ减小时，Δx减小，条纹变密。 （2）介质对干涉条纹的影响 ①在S1后加透明介质薄膜，干涉条纹如何变化？ 零级明纹上移至点P，屏上所有干涉条 纹同时向上平移。 移过条纹数目 Δk=(n-1)t/λ 条纹移动距离 OP=Δk·Δx 若S2后加透明介质薄膜，干涉条纹下移。 r2 r1 O P x d S2 S1 [例1]、 求光波的波长 在杨氏双缝干涉实验中，已知双缝间距为0.60mm，缝和屏相距1.50m，测得条纹宽度为1.50mm，求入射光的波长。 解：由杨氏双缝干涉条纹间距公式 Δx = Dλ/ d 可以得到光波的波长为： λ=Δx·d / D 代入数据，得 λ= 1.50×10-3×0.60×10-3/1.50 = 6.00×10-7m = 600nm 当双缝干涉装置的一条狭缝后面盖上折射率为n=1.58的云母片时，观察到屏幕上干涉条纹移动了9个条纹间距，已知波长λ=5500A0，求云母片的厚度。 [例2] 、根据条纹移动求缝后所放介质片的厚度 解：没有盖云母片时，零级明条纹在O点；当S1缝后盖上云母片后，光线1的光程增大。由于零级明条纹所对应的光程差为零，所以这时零级明条纹只有上移才能使光程差为零。依题意，S1缝盖上云母片后，零级明条纹由O点移动原来的第九级明条纹位置P点，当xD时，S1发出的光可以近似看作垂直通过云母片，光程增加为(n-1)b，从而有 (n-1)b=kλ 所以： b = kλ/(n-1) = 9×5500×10-10/(1.58-1) = 8.53×10-6m r2 r1 O P x d S2 S1 三、光程 光在介质中传播的距离折算成真空中的长度。 在介质中传播的波长，折算成真空中波长 两光程之差叫做光程差 光程差： [例] 、 n P a n1 n2 n1 B A C e D ? ? ?? r i 五、劈尖干涉 明纹中心 暗纹中心 例：光的干涉、______________、______________ 等现象说明光具有波动性，其中______________又说明光是横波。 例：以波长为 =360nm的红光从空气垂直入射到折射率为n=1.5的透明薄膜上，要使反射光线得到增强，薄膜的厚度应该为 。 光的衍射 光的偏振 光的偏振 [例题]．如图所示，在折射率为1.50的平板玻璃表面有一层厚度为300nm，折射率为1.22的均匀透明油膜，用白光垂直射向油膜，问： 1)哪些波长的可见光在反射光中产生相长干涉? 2)哪些波长的可见光在透射光中产生相长干涉? 3)若要使反射光中λ=550nm的光产生相干涉，油膜的最小厚度为多少? 解：(1