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1、第十四章 光的干涉,chapter 14,interference of light,14-1 相干光,一 光是一種電磁波,實(shí)驗(yàn)證明光波中參與與物質(zhì)相互作用（感光作用、生理作用等）的只是 E 矢量，稱它為光矢量。E 矢量的振動(dòng)稱為光振動(dòng)。,光波是電磁波在空間的傳播。而電磁波用矢量E和H表示 。,真空中的光速,介質(zhì)中的光速,同一光波穿過不同介質(zhì)時(shí)頻率 不變,真空中的波長,介質(zhì)中的波長,光程,,,,,,二 光程 光程差,光程差：兩束光線的光程之差,,,s,s,2,1,,n,n,1,2,透鏡無附加光程差,,,理想透鏡不引起附加光程差,光干涉的必要條件,,,,P,,,三 相干光,光干涉的必要條件,三
2、相干光,普通光源發(fā)光特點(diǎn)： 原子發(fā)光是斷續(xù)的，每次發(fā)光形成一長度有限的波列, 各原子各次發(fā)光相互獨(dú)立，各波列互不相干.,1）普通光源的發(fā)光機(jī)制,振動(dòng)方向、頻率相同，相位差恒定。,2）相干光的產(chǎn)生,分別引起 P 點(diǎn)的振動(dòng),,四 光的干涉,相位差,,,,,14-2 楊氏雙縫干涉,一、楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)（單色光，縫寬波長）,（ k 稱為明條紋的干涉級(jí)，k = 0 對(duì)應(yīng)中央明紋）,減弱,暗紋,條紋間距,明暗條紋的位置,白光照射時(shí)，出現(xiàn)彩色條紋,,,,,,,,,,,,,,,,光 強(qiáng) 分 布 圖,條紋間距,地測得照射光的波長。,通過D 及d 的測量,可以間接,第一次測波長,洛埃鏡實(shí)驗(yàn),二、洛埃鏡分波面干涉,,雙
3、面鏡實(shí)驗(yàn),,三、菲涅耳雙面鏡分波面干涉,雙棱鏡實(shí)驗(yàn),四、菲涅耳雙棱鏡分波面干涉,,,,分波面法小結(jié),,分波面干涉小結(jié),在楊氏實(shí)驗(yàn)中，（1）波長為632.8nm的激光射在間距為0.022cm的雙縫上，求距縫180cm處屏幕上所形成的干涉條紋的間距。 （2）若縫的間距為0.45cm，距縫 120cm 的屏幕上所形成的干涉條紋的間距為0.15mm，求光源的波長。,解：,例1,在楊氏雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長為， 若在縫S2上放置一片厚度為b、折射率為 n 的透明薄膜，試問：（1）兩束光的光程差；（2）原來的中央明紋如何移動(dòng)？ （3）如果觀測到中央明 紋移到了原來的 k 級(jí)明紋 處，求該薄膜的厚度b.,解：（1）光程差,跟不加薄膜相比，光程增 大了（n-1）b,例2,(2) 加薄膜后，中央明紋對(duì)應(yīng),顯然 r2-r1=(1-n)b0， 即r2r1，中央明紋下移。 (3) 不加薄膜，K級(jí)明紋滿足：r2-r1=-k 放置薄膜后 r2-r1= -（n-1)b=-k,上式也可理解為，插入薄膜使屏上的楊氏干涉條紋移動(dòng)了k=(n-1)b/條。這提供了一種測量透明薄膜折射率的方法。,白光照射時(shí)，出現(xiàn)彩色條紋,續(xù)上,,,
相干光與楊氏雙縫干涉.ppt
