吉林大学《大学物理》课件光的干涉.pptVIP

发展史粒子说：17世纪～19世纪波动说：19世纪～20世纪主要内容：光的干涉现象与性质光的衍射现象与性质光的偏振现象与性质波粒二象性：20世纪初以来波动性质14.1光的相干性一、光矢量（自然界干涉现象）产生感光和生理作用主要是光矢量可见光：400～760nm光是能激起视觉的电磁波，电场强度矢量称为光矢量。二、光的相干性满足条件若干束光波的相遇区域里，有些点振动始终加强（亮条纹），有些点振动始终减弱（暗条纹），称为干涉现象。相干条件频率相同振动方向相同相遇点相位相同或相位差恒定三、获得相干光的方法分波面法:SS1S2杨氏双缝费涅尔双镜劳埃镜分振幅法:aaaa补充条件薄膜劈尖牛顿环振幅相差不能太大；光程差不能太大。14.2双缝干涉一、杨氏双缝干涉Daxr2r1oS1S2PSIx01.实验装置2.干涉加强、减弱条件r2DPaxr1o++=2222)2(axDr-+=2221)2(axDr波程差由极值条件：（明纹）（暗纹）得到3.条纹特征相邻条纹等间距(2)用白色光源时，中央条纹为白色，其它各级形成彩色条纹分布。(1)明暗条纹对称分布在中央明纹两侧。Δxr2DPaxr1o14.3光程薄膜干涉一、光程与光程差1.光程光程是指光在同样时间里，在真空中通过的几何路程。光程等于光在媒质中通过的几何路程与媒质折射率的乘积。注意：2.光程差两束光的光程之差，称为光程差。Lrnn2=n1=n时，2o光通过薄透镜时不产

生附加的光程差。d=n2r2-n1r11o光程差与位相差关系是S?acb··SFacb·ABCF?acb·ABCF二、薄膜干涉肥皂膜干涉白光入射单色光入射由折射定律n1sini=n2sinr考察光源发出任一光线1.均匀薄膜干涉（n2n1）ierABCn1n2n1PSLD干涉极值条件是：10对厚度均匀的薄膜，e一定,同一条干涉条纹上各点对应入射线的入射角相同，称为等倾干涉。垂直入射时：（i=0）式中]2[l依情况而定20半波损失视折射率分布而定考虑半波损失不考虑半波损失当当e2n3ni1n30透射光干涉（n2n1）ierABCn1n2n1DEF34如果i=0，则40增透（射）膜和增反射膜增透膜:由透射光加强条件注意：也可以利用反射减弱条件由反射光加强条件增反膜:注意：也可以利用透射减弱条件2.劈尖干涉(1)劈尖夹角很小两个平面所构成的薄膜叫劈尖。e?nAn?n?(设nn?)反射光2反射光1S*?单色平行光·121、2两束反射光例如在膜面上(A点）来自同一束入射光，它们可以产生干涉。干涉形成：可行成明暗条纹。对垂直入射，光程差为：?反射光1?单色平行光垂直入射en?n?n·A反射光2(设nn?)明纹暗纹对空气劈尖，n2=1labn1n2＝1n110对一定入射角光线,同一条干涉条纹上各点对应入射线的厚度相同，称为等厚干涉。形成平行于棱边的明暗相间干涉条纹.20相邻两条纹间隔对应的薄膜厚度差De=ek+1-ek空气劈尖n=1?l?eekek+1明纹暗纹nD三.薄膜条纹的应用1.劈尖的应用▲测波长：已知θ、n，测l可得?▲测折射率：已知θ、?，测l可得n▲测细小直径、▲测表面不平度等厚条纹待测工件平晶依据公式例1.[1]若测得同侧第[2]若入射光波长是6×10-7m,相邻两明纹的间距。在杨氏双缝干涉实验中，双缝间距是屏幕到双缝的垂直距离是一级明纹到第四级明纹距离是7.5mm,求光波长解:[1]由[2]当λ＝6×10-7m时，相邻明纹间隔是例2.杨氏装置中，光波长是6.4×10-7m，两缝间隔a=0.4mm,距离D=50cm,求：[1]两个第三级明纹的距离；[2]若屛上P点距离中心是0.1mm,则从双缝发出的两束光在P点的位相差是多少？解：[1][2]例3.覆盖其中的一条狭