《大學(xué)物理學(xué)教程（第二版）下冊：14-2 楊氏雙縫干涉 光程 勞埃德鏡》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《大學(xué)物理學(xué)教程（第二版）下冊：14-2 楊氏雙縫干涉 光程 勞埃德鏡（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡實實 驗驗 裝裝 置置1r2rdd dxd一一 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 drsin12drrr波程差波程差dx/tansin1s2sdsxBOO第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡2) 12(k 減弱減弱k dxdr加強加強,2, 1 ,0k2) 12(kdd暗紋暗紋ddkx明紋明紋,2, 1 ,0k1s2ssxOB
2、d1r2rdrO第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡討論討論) 1(k條紋間距條紋間距 ddx白光白光照射時，出現(xiàn)照射時，出現(xiàn)彩色彩色條紋條紋. 明暗明暗條紋的位置條紋的位置2) 12(kdd暗紋暗紋xddk明紋明紋,2, 1 ,0k（1）條紋間距條紋間距 與與 的關(guān)系的關(guān)系 ;若若 變化變化 ，則，則 將怎樣變化？將怎樣變化？x dd、 一定時，一定時， 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉
3、實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡 一定時，若一定時，若 變化，則變化，則 將怎樣變化將怎樣變化？ dd、x1）第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡2） 條紋間距條紋間距 與與 的關(guān)系如何的關(guān)系如何？xd 一定時，一定時，d、第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡 例例1 以單色光照射到相距為以單色光照射到相距為0.2 mm的雙縫上的雙縫上,雙縫雙縫與屏幕的垂直距離
4、為與屏幕的垂直距離為10 m. (1) 若屏上第一級干涉明若屏上第一級干涉明 紋紋 到同側(cè)到同側(cè) 的第四級明紋中的第四級明紋中 心間的距離為心間的距離為75 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,求相鄰兩暗紋中心間的求相鄰兩暗紋中心間的距離距離.解解 （1）,2, 1 ,0,kkddxkdkkdxxx141414nm5001414kkddx（2）mm30ddx第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡二二 光程和光程差光程和光程差
5、 光在真空中的速度光在真空中的速度001c 光在介質(zhì)中的速度光在介質(zhì)中的速度1uncu1nu cnn 介質(zhì)中的波長介質(zhì)中的波長介質(zhì)的介質(zhì)的折射率折射率nn真空真空第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡*1SP1r2S2r*1SP1r2S2rn 問問: 若將這兩光源置于右若將這兩光源置于右圖的介質(zhì)中圖的介質(zhì)中, P 點干涉結(jié)果是點干涉結(jié)果是否變化否變化 ? )(2cos1101rTtEE)(2cos2202nrTtEE 兩光源的光波在兩光源的光波在 P 點的光振動方程點的光振動方程
6、 問問 如圖所示兩相干光源如圖所示兩相干光源光振動相位相同，且光振動相位相同，且 P 點干涉加強還是減弱點干涉加強還是減弱 ?21rr 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡 波程差波程差 12rrr 相位差相位差 )(2)(212rTtrTtn)(212rrn)(212rnr 物理意義物理意義：光程就是光在介質(zhì)中通：光程就是光在介質(zhì)中通過的幾何路程過的幾何路程 , 按波數(shù)相等折合到真空按波數(shù)相等折合到真空中的路程中的路程.nrrn(1) 光程光程: 介質(zhì)折射率與光的幾何路程之積
7、介質(zhì)折射率與光的幾何路程之積 =nr*1SP1r*2S2rnnn 介質(zhì)中的波長介質(zhì)中的波長第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡（2）光程差）光程差 (兩光程之差兩光程之差)12rnr光程差光程差,2, 1 ,0,kk,2, 1 ,02,kk 干涉干涉加強加強2 相位差相位差 干涉干涉減弱減弱, 2 , 1 , 0,2) 12(kk,2, 1 ,0, )12(kk*1SP1r*2S2rn第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2
8、楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡S1r2rO1S2SS1S2S1r2rOe 例例2 如圖所示雙縫如圖所示雙縫,已知入射光波長為已知入射光波長為 , 將折射將折射率為率為 n 的劈尖緩慢插入光線的劈尖緩慢插入光線 2 中中 , 在劈尖移動過程中在劈尖移動過程中 , 問問 （1）干涉條紋間距是否變化？干涉條紋間距是否變化？（2）條紋如何移動？條紋如何移動？neerr)(21 解解 （1）條紋間距不變條紋間距不變. 點為點為零零級明紋位置級明紋位置o零零級明紋位置下移級明紋位置下移21rr 012rr無劈尖時無劈尖時neerr)(21有劈尖時有劈尖時1r2rO第十四章第十
9、四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡 例例3 3 在楊氏雙縫干涉實驗中，用波長在楊氏雙縫干涉實驗中，用波長 的單色光垂直照射在雙縫上的單色光垂直照射在雙縫上. .若用一折射率若用一折射率n = 1.58 1.58、厚度為厚度為 的云母片覆蓋在上方的狹縫上，的云母片覆蓋在上方的狹縫上，問問: :（1 1）屏上干涉條紋有什么變化？屏上干涉條紋有什么變化？ （2 2）屏上中央屏上中央O O點現(xiàn)在是明紋還是暗紋？點現(xiàn)在是明紋還是暗紋？nm550m106 . 66e1s2sO 解解 (1)干涉條紋向
10、干涉條紋向 上平移上平移. (2)ken ) 1(7) 1(enk中央中央O O點為明紋點為明紋第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡1SP三三 勞埃德鏡勞埃德鏡 半波損失半波損失 ：光從光速較大的介質(zhì)射向光速較?。汗鈴墓馑佥^大的介質(zhì)射向光速較小的介質(zhì)時反射光的相位較之入射光的相位躍變了的介質(zhì)時反射光的相位較之入射光的相位躍變了 ， 相當(dāng)于反射光與入射光之間附加了半個波長的波程相當(dāng)于反射光與入射光之間附加了半個波長的波程差，稱為半波損失差，稱為半波損失.M2Sd dPL第十四章第
11、十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡Ch解解 計算波程差計算波程差BCACr22)2cos1 (ACsinhAC B2A12 , 求：求： 第一次測到極大時，射電星的方位第一次測到極大時，射電星的方位與湖面所成的角與湖面所成的角 . 如圖所示離湖面如圖所示離湖面 處有一電磁波接收器位處有一電磁波接收器位于于 C ，當(dāng)一射電星從地平面漸漸升起時，接收器斷續(xù)接當(dāng)一射電星從地平面漸漸升起時，接收器斷續(xù)接收到一系列極大值收到一系列極大值 . 已知射電星發(fā)射的電磁波波長為已知射電星發(fā)射的電磁波波長為cm0 .20m5 . 0h例例4 射電信號的接收射電信號的接收.第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué)物理學(xué)教程物理學(xué)教程（第二版）（第二版）14 2 14 2 楊氏雙縫干涉實驗楊氏雙縫干涉實驗 光程光程 勞埃德勞埃德鏡鏡hk4)12(sin74. 54arcsin1h極大極大時時kr 考慮半波損失時，附加波程差取考慮半波損失時，附加波程差取 均可，均可，符號不同，符號不同， 取值不同，對問題實質(zhì)無影響取值不同，對問題實質(zhì)無影響.2/k注意注意AChB2122)2cos1 (sinhr1k取取 ，則則
大學(xué)物理學(xué)教程（第二版）下冊：14-2 楊氏雙縫干涉 光程 勞埃德鏡
