楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)課件.ppt

分波面與分振幅 一 、 楊 氏 雙 縫 干 涉 p 1s2ss xoo B1r 2r2a 觀 察 屏雙 縫 aD 2D 紅 光 入 射 白 光 入 射a2 D x1、 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 sin tan /x D pxoo 1r 2r1s2ss r 2a2、 干 涉 條 紋aD 2 Dsin2a Dxaa 2tan2 Dxa2 k 干 涉 加 強(qiáng) aDkx 2 明 紋 中 心 ,2,1,0kaDx 21 00 x 中 央 明 紋 一 級(jí) 明 紋 二 級(jí) 明 紋aDx 2 Dxa2 2)12( k 干 涉 減 弱 aDkx 4)12( 暗 紋 中 心 ,2,1,0krrr 12 aDx 4 1 一 級(jí) 暗 紋 二 級(jí) 暗 紋 aDx 432 一 、 楊 氏 雙 縫 干 涉 Dxa2 k光 程 差 干 涉 加 強(qiáng)明 紋 公 式 aDkx 2暗 紋 公 式 aDkx 4)12( ,2,1,0k2、 干 涉 條 紋1、 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 3 干 涉 條 紋 形 狀 及 間 距形 狀 ： 明 暗 相 間 的 直 條 紋 (平 行 于 縫 )間 距 ： 條 紋 均 勻 分 布 ， 等 間 距 。相 鄰 兩 條 明 紋 或 暗 紋 的 距 離 ：aDxxx kk 21 級(jí) 次 ： 中 間 條 紋 級(jí) 次 低 ,以 0級(jí) 明 紋 為 中 心 ， 兩 邊 對(duì) 稱(chēng) 。aDkx 2 aDkx 4)12( 明 紋 條 件暗 紋 條 件 ,2,1,0k 0級(jí) 亮 紋+1級(jí)+2級(jí)-1級(jí)-2級(jí)x 觀 察 屏 暗 紋x aDxxx kk 21 aDxxx kk 21 0級(jí) 明 紋 為 白 色 ， 其 余 明 紋 為 彩 色 條 紋 。4 白 光 入 射 （ 多 種 波 長(zhǎng) 光 ）kaDx 2k級(jí) 彩 色 亮 紋 所 在 的 位 置 坐 標(biāo)紅紫 白紫 紫 紫紅 紅紅k =1k = -1k = -2 k =0 k =2同 一 級(jí) 波 長(zhǎng) 越 長(zhǎng) x越 大 ， 越 向 外 擴(kuò) 展 Dxd 2)12( k暗 紋 公 式第 五 級(jí) 暗 紋 4k dDkx 2)12( dDx 29 注 意 ： 當(dāng) 縫 間 距 為 d時(shí) dDkx 2)12( k =1,2,3暗 紋 公 式 dDkx k =0,1,2,3明 紋 公 式 dDx 條 紋 間 距 中 央 明 紋 上 移例 3、 例 4、 例 5、 P1M 2M Lo2s D1.菲 涅 耳 雙 面 鏡1s s二 、 分 波 陣 面 干 涉 的 其 他 實(shí) 驗(yàn)d 2.勞 埃 德 鏡當(dāng) P移 動(dòng) 到 P /時(shí) 屏 與 反 射 鏡 M接 觸 ,由 于 半 波 損 失 ,接 觸 處 為 暗 紋 。2sd PMD1s PL 2 Dxd k 加 強(qiáng) dDkx ）（明紋公式21- dDkx 明紋公式dDx 條紋間距P 1M 2M Loa2 2s D1s s Dxd k 加 強(qiáng) 22 Dxa k 加 強(qiáng)aDkx 221 ）（明紋公式- 總 結(jié) 楊 氏 雙 縫 干 涉 2sa2 PMD1s x 1 12 1k 例 6 在 楊 氏 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 中 ， 采 用 加 有 藍(lán) 綠 色 濾 光 片 的 白 光光 源 ， 它 的 波 長(zhǎng) 范 圍 為 = 100 nm， 平 均 波 長(zhǎng) 為 = 490 nm. 試 估 算 從 第 幾 級(jí) 開(kāi) 始 ， 條 紋 將 變 得 無(wú) 法 分 辨 。 k=4,從 第 五 級(jí) 開(kāi) 始 無(wú) 法 分 辨 .解 nm10012 波 長(zhǎng) 范 圍 nm4902 21 平 均 波 長(zhǎng) 2 11k (k ) 條 紋 開(kāi) 始 重 疊 時(shí) 有白 光 經(jīng) 藍(lán) 綠 色 濾 光 片 后 ， 只 有 藍(lán) 綠 光 。 98012 10012 nm5402 nm4401 0 例 7 單 色 光 照 射 到 相 距 為 0.2mm的 雙 縫 上 ， 雙 縫 與 屏 幕 的 垂 直 距 離 為 1m。求 （ 1） 從 第 一 條 明 紋 到 同 側(cè) 旁 第 四 明 紋 間 的 距 離 為 7.5mm， 求 單 色 光 的 波 長(zhǎng) ； （ 2） 若 入 射 光 的 波 長(zhǎng) 為 600nm， 求 相 鄰 兩 明 紋 的 距 離 。解 （ 1） 根 據(jù) 雙 縫 干 涉 明 紋 分 布 條 件 ： 2 1 0 ，kdDkx 明 紋 間 距 ： )( 141441 kkdDxxx 、得 ： )( 14 41 kkD xd 、將 d=0.2mm， x1， 4 =7.5mm， D =1000mm 代 入 上 式500nmmm105)14(1000 5.72.0 4 mm0.31062.01000 4 dDx （ 2） 由 dDx