《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)《楊氏雙縫干涉光程勞埃德鏡(15頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡s xoo B實(shí) 驗(yàn) 裝 置 d 1s 2s 1r 2rdd dxd 一 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) dr sin 12 drrr 波 程 差 dx tansin 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡2)12( k 減 弱k dxdr 加 強(qiáng) ,2,1,0k 2)12( kdd 暗 紋ddk x 明 紋 ,2,1,0k p1s2ss xoo Bd 1r 2rd r
2、第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡討 論 )1( k條 紋 間 距 ddx 白 光 照 射 時 , 出 現(xiàn) 彩 色 條 紋 明 暗 條 紋 的 位 置 2)12( kdd 暗 紋x ddk 明 紋 ,2,1,0k1) 條 紋 間 距 與 的 關(guān) 系 ;若 變 化 , 則 將 怎 樣 變 化 ?x dd、 一 定 時 , 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡 一 定 時 , 若 變 化 , 則 將 怎 樣
3、 變 化 ?dd、 x1) 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡2) 條 紋 間 距 與 的 關(guān) 系 如 何 ?x d 一 定 時 ,d、 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡 例 1 以 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 10m. (1) 若 屏 上 第 一 級 干 涉 明 紋 到 同 側(cè) 的 第 四 級 明 紋 中 心 間 的 距
4、 離 為 75mm,求 單 色 光 的 波 長 ; (2) 若 入 射 光 的 波 長 為 600nm,求 相 鄰 兩 暗 紋 中 心 間 的距 離 .解 : ( 1) ,2,1,0, kkddx k dkkdxxx 141414 nm500 1414 kkddx( 2) mm30)( ddx 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡二 光 程 和 光 程 差 光 在 真 空 中 的 速 度 001 c 光 在 介 質(zhì) 中 的 速 度 1uncu 1 nu c nn 介 質(zhì) 中 的 波 長 介 質(zhì) 的折
5、 射 率 n n真 空 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡*1s P1r*2s 2r* 1s P1r*2s 2r n 問 : 若 將 這 兩 光 源 置 于 右圖 的 介 質(zhì) 中 , P 點(diǎn) 干 涉 結(jié) 果 是否 變 化 ? )(2cos 1101 rTtEE )(2cos 2 202 nrTtEE 兩 光 源 的 光 波 在 P 點(diǎn) 的 光 振 動 方 程 問 如 圖 兩 相 干 光 源 光 振動 相 位 相 同 , 且 , P 點(diǎn) 干 涉 加 強(qiáng) 還 是 減 弱 ?21 rr 第 十 四 章
6、波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡 波 程 差 12 rrr 相 位 差 )(2)(2 12 rTtrTt n )(2 12 rrn )(2 12 rnr 物 理 意 義 : 光 程 就 是 光 在 媒 質(zhì) 中 通過 的 幾 何 路 程 , 按 波 數(shù) 相 等 折 合 到 真 空中 的 路 程 . nrrn 1) 光 程 : 媒 質(zhì) 折 射 率 與 光 的 幾 何 路 程 之 積 = nr*1s P1r*2s 2r nnn 介 質(zhì) 中 的 波 長 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版
7、)14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡2) 光 程 差 (兩 光 程 之 差 )12 rnr 光 程 差 ,2,1,0, kk ,2,1,02 ,kk 干 涉 加 強(qiáng) 2 相 位 差 干 涉 減 弱 ,2,1,0,2)12( kk ,2,1,0,)12( kk * 1s P1r*2s 2r n 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡 例 : 如 圖 雙 縫 ,已 知 入 射 光 波 長 為 , 將 折 射 率 為 n 的 劈 尖 緩 慢 插 入 光 線 2 中 , 在 劈
8、尖 移 動 過 程 中 , 問 1) 干 涉 條 紋 間 距 是 否 變 化 ? 2) 條 紋 如 何 移 動 ?S 1s 2s 1r2r oe 1r2r oneerr )( 21 解 : 1) 條紋 間 距 不 變 . 點(diǎn) 為 零 級 明 紋 位 置o 零 級 明 紋 位 置 下 移21 rr 012 rr無 劈 尖 時 neerr )( 21有 劈 尖 時 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡 例 2 在 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 中 , 用 波 長 的 單 色 光 垂 直 照 射 在 雙
9、 縫 上 .若 用 一 折 射 率 n = 1.58、厚 度 為 的 云 母 片 覆 蓋 在 上 方 的 狹 縫 上 ,問 ( 1) 屏 上 干 涉 條 紋 有 什 么 變 化 ? ( 2) 屏 上 中 央 o點(diǎn) 現(xiàn) 在 是 明 紋 還 是 暗 紋 ? nm550m106.6 6e 1s2s o 解 : (1)干 涉 條 紋 向 上 平 移 (2) ken )1( 7)1( enk中 央 o點(diǎn) 為 明 紋 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡 1s P三 勞 埃 德 鏡 半 波 損 失 : 光 從
10、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 , 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 . M2sd d PL 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡C h 解 計(jì) 算 波 程 差BCACr 2 2)2cos1( AC sinhAC B 2A1 2 , 求 第 一 次 測 到 極 大 時 , 射 電 星 的 方 位與 湖 面 所 成 的
11、 角 . 如 圖 離 湖 面 處 有 一 電 磁 波 接 收 器 位 于 C , 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 . 已 知 射 電 星 發(fā) 射 的 電 磁 波 波 長 為cm0.20 m5.0h例 3 射 電 信 號 的 接 收 第 十 四 章 波 動 光 學(xué) 物 理 學(xué) 教 程( 第 二 版 )14 2 楊 氏 雙 縫 干 涉 實(shí) 驗(yàn) 光 程 勞 埃 德 鏡 hk4 )12(sin 74.54arcsin1 h 1k取 極 大 時 kr 考 慮 半 波 損 失 時 , 附 加 波 程 差 取 均 可 ,符 號 不 同 , 取 值 不 同 , 對 問 題 實(shí) 質(zhì) 無 影 響 . 2/k注 意 A C hB 21 2 2)2cos1(sin hr