《物理學(xué)》（第五版）電子教案：11-2楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡

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1、第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版1ooB實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 裝裝 置置1s2sspdd一一 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)rdxdsin12drrr波程差波程差x1r2r dddx/tansin第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版2實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 裝裝 置置ooB1s2ssrx1r2rddpkdxdr加強(qiáng)加強(qiáng),2,1,0k2)12(k 減弱減弱第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德

2、鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版32)12(kdd暗紋暗紋ddkx 明紋明紋,2,1,0kpooB1s2ssrx1r2rdd第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版4討論討論條紋間距條紋間距)1(kddx明、暗明、暗條紋的位置條紋的位置白光白光照射時(shí)，出現(xiàn)照射時(shí)，出現(xiàn)彩色彩色條紋條紋2)12(kdd暗紋暗紋ddkx 明紋明紋,2,1,0k第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版5(1)一定時(shí)，若一定時(shí)，若 變化變化,則則 將怎樣變

3、化？將怎樣變化？dd、x第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版6(2)一定時(shí)一定時(shí),條紋間距條紋間距 與與 的關(guān)系如何？的關(guān)系如何？xdd、第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版7例例1 在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長=589.3 nm的納燈作光源，屏幕距雙縫的的納燈作光源，屏幕距雙縫的距離距離d=800 mm，問：問：(1)當(dāng)雙縫間距當(dāng)雙縫間距mm時(shí)，兩相鄰明條紋時(shí)，兩相鄰明條紋中心間距是多少？中心間

4、距是多少？(2)假設(shè)雙縫間距假設(shè)雙縫間距10 mm，兩相鄰明條紋，兩相鄰明條紋中心間距又是多少？中心間距又是多少？第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版8mm 0.47ddx解解(1)d=1 mm時(shí) (2)d=10 mm時(shí) mm 0.047ddx已知已知=589.3 nmd=800 mm求求(1)d=1 mm時(shí) (2)d=10 mm時(shí)?x?x第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版9例例2 以單色光照射到相距為以單色光照射到相距為

5、0.2 mm的雙的雙縫上，雙縫與屏幕的垂直距離為縫上，雙縫與屏幕的垂直距離為1 m.(1)從第一級明紋到同側(cè)的第四級明紋間從第一級明紋到同側(cè)的第四級明紋間的距離為的距離為7.5 mm，求單色光的波長；，求單色光的波長；(2)若入射光的波長為若入射光的波長為600 nm,中央明紋中央明紋中心距離最鄰近的暗紋中心的距離是多少？中心距離最鄰近的暗紋中心的距離是多少？第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版10解解(1)(2),2,1,0,kkddxk141414kkddxxxnm 5001414kkxddmm 5121

6、.ddx已知已知求求(1)?(2)mm5714.xnm 600?xmm 20.d m 1d第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版11二二 縫寬對干涉條紋的影響縫寬對干涉條紋的影響 空間相干性空間相干性實(shí)驗(yàn)觀察到，隨縫寬的增大，干涉條實(shí)驗(yàn)觀察到，隨縫寬的增大，干涉條紋變模糊，最后消失紋變模糊，最后消失空間相干性空間相干性第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版12三三 勞埃德鏡勞埃德鏡 半波損失半波損失：光由光速較大的介質(zhì)射向光由光

7、速較大的介質(zhì)射向光速較小的介質(zhì)時(shí)，反射光位相突變光速較小的介質(zhì)時(shí)，反射光位相突變 .1sPM2sd dPL第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版13例例2 如圖如圖 離湖面離湖面 h=0.5 m處有一電磁波接處有一電磁波接收器位于收器位于 C，當(dāng)一射電星從地平面漸漸升，當(dāng)一射電星從地平面漸漸升起時(shí)，起時(shí)，接收器斷續(xù)地檢測到一系列極大接收器斷續(xù)地檢測到一系列極大值值.已知射電星所發(fā)射的電磁波的波長為已知射電星所發(fā)射的電磁波的波長為20.0 cm,求第一次測到極大值時(shí)，射電星求第一次測到極大值時(shí)，射電星的方位與湖面

8、所成角度的方位與湖面所成角度.AChB212第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版14解解 計(jì)算波程差計(jì)算波程差BCACr22)2cos1(ACsinhAC 2)2cos1(sinhr極大極大時(shí)時(shí)kr AChB212第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版15AChB212hk4)12(sinh4arcsin1745m 504 m 10020arcsin21.-1k取取 注意注意2/考慮半波損失時(shí)，附加波程差取考慮半波損失時(shí)，附加波程差取 均可，符號(hào)不同，均可，符號(hào)不同，k 取值不同，對問題實(shí)取值不同，對問題實(shí)質(zhì)無影響質(zhì)無影響.第第 十一章十一章 光學(xué)光學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版16本章目錄本章目錄 11-1 11-1 相干光相干光 11-5 11-5 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 11-4 11-4 劈尖劈尖 牛頓環(huán)牛頓環(huán) 11-3 11-3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉 11-2 11-2 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡選擇進(jìn)入下一節(jié)：選擇進(jìn)入下一節(jié)：11-6 11-6 光的衍射光的衍射