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1、第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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sxooB實實 驗驗 裝裝 置置d1s2s1r2rdd 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dxtansin第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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,2,1,0kp1s2ssxooBd1r2r
2、dr第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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白光照射時，出現(xiàn)彩色條紋白光照射時，出現(xiàn)彩色條紋 明暗條紋的位置明暗條紋的位置2)12(kdd暗紋暗紋xddk明紋明紋,2,1,0k1條紋間距條紋間距 與與 的關系的關系 ;假設假設 變化變化 ，那么，那么 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 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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
3、勞埃德鏡鏡 一定時，假設一定時，假設 變化，那么變化，那么 將怎樣變將怎樣變化？化？dd、x1第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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 的關系如何？的關系如何？xd 一定時，一定時，d、第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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0.2mm的雙縫上的雙縫上,雙縫與雙縫與屏幕的垂直間隔為屏幕的垂直間隔
4、為10m.(1)假設屏上第一級干涉明假設屏上第一級干涉明 紋紋 到同側到同側 的第四級明紋的第四級明紋中中 心間的間隔為心間的間隔為75mm,求單色光的波長求單色光的波長;(2)假設入射光的波長為假設入射光的波長為600nm,求相鄰兩暗紋中心間求相鄰兩暗紋中心間的間隔的間隔.解：解：1,2,1,0,kkddxkdkkdxxx141414nm5001414kkddx2mm30ddx第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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 光在真空中的速度光在真空中的速度
5、001c 光在介質(zhì)中的速度光在介質(zhì)中的速度1ucnu1nu 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 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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*1sP1r*2s2r*1sP1r*2s2rn 問問:假設將這兩光源置于假設將這兩光源置于右圖的介質(zhì)中右圖的介質(zhì)中,P 點干涉結果點干涉結果能否變化能否變化?)(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 問問 如圖兩相關光源光振如圖兩相
6、關光源光振動相位一樣，且動相位一樣，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 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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：光程就是光在媒質(zhì)中經(jīng)物理意義：光程就是光在媒質(zhì)中經(jīng)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.nrrn1)光程光程:媒質(zhì)折射率與光的幾何路程之積媒質(zhì)折射率與光的幾何路程之積=nr*1sP1r*2s2
7、rnnn 介質(zhì)中的波長介質(zhì)中的波長第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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 干涉加強干涉加強2 相位差相位差 干涉減弱干涉減弱,2,1,0,2)12(kk,2,1,0,)12(kk*1sP1r*2s2rn第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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:如圖雙縫如圖雙縫,知入
8、射光波長為知入射光波長為 ,將折射率為將折射率為 n 的劈尖緩慢插入光線的劈尖緩慢插入光線 2 中中,在劈尖挪動過程中在劈尖挪動過程中,問問 1干涉條紋間距能否變化？干涉條紋間距能否變化？2條紋如何挪動？條紋如何挪動？S1s2s1r2roS1s2s1r2roe1r2roneerr)(21 解：解：1條條紋間距不變紋間距不變.點為零級明紋位置點為零級明紋位置o零級明紋位置下移零級明紋位置下移21rr 012rr無劈尖時無劈尖時neerr)(21有劈尖時有劈尖時第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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
9、勞埃德勞埃德鏡鏡 例例2 2 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.假設用一折射率假設用一折射率n=1.58n=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點如今是明紋還是暗紋？點如今是明紋還是暗紋？nm550m106.66e1s2so 解：解：(1)干涉條紋向干涉條紋向 上平移上平移 (2)2)1(ken142)1(enkk為半波長的偶數(shù)倍，中央為半波長的偶數(shù)倍，中央O點為明紋點為明紋第十四章第十四章
10、波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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)射向光速較小：光從光速較大的介質(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 ，相當于反射光與入射光之間附加了半個波長的波程相當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第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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
11、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 .如圖如圖 離湖面離湖面 處有一電磁波接納器位于處有一電磁波接納器位于 C，當一射電星從地平面漸漸升起時，當一射電星從地平面漸漸升起時，接納器斷續(xù)接接納器斷續(xù)接納納 到一系列極大值到一系列極大值.知射電星發(fā)射的電磁波波長為知射電星發(fā)射的電磁波波長為cm0.20m5.0h例例3 射電信號的接納射電信號的接納第十四章第十四章 波動光學波動光學物理學教程物理學教程（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(sin74.54arcsin1h1k取取 極大時極大時kr 思索半波損失時，附加波程差取思索半波損失時，附加波程差取 均可，均可，符號不同，符號不同，取值不同，對問題本質(zhì)無影響取值不同，對問題本質(zhì)無影響.2/k留意留意AChB2122)2cos1(sinhr
楊氏雙縫干涉光程勞埃德鏡ppt課件
