《杨氏干涉模型》PPT课件

《《杨氏干涉模型》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章光的干涉和干涉仪第二节杨氏干涉模型1知识丰富人生科技振兴中华2一、光波相干性的数学描述矢量为光波振动矢量(photovector)•两光波在P点叠加•两光波在P点叠加后的相对强度若干涉项(interferenceterm)34•P点的光强度如果不恒定如果恒定不相干1.两波振动方向相同；Coherentcondition：2.频率相同；3.初相位差恒定。5▲相长干涉（明纹）(m=0,±1,±2,±3…)▲相消干涉（暗纹）(m=0,±1,±2,±3…)•相干叠加6波程差1.光程:光在真空中通过的几何路程。介质中的波长*P*光程差二、光程72.光波相干性的光程计算（初

2、位相相同）83.相干光的产生的方法波阵面分割法*光源振幅分割法9如果只用一盏钠光灯，并用黑纸盖住钠光灯的中部，使两部分的光同时照射到点（如下图所示），问能否产生干涉？为什么？10AB4.透镜不引起附加的光程差AB焦平面当用透镜或透镜组成的光学仪器观测干涉时，观测仪器不会带来附加的光程差。115.半波损失1.光疏介质光密介质2.反射光由光疏介质射向光密介质有半波损失•反射光：由光密介质射向光疏介质无半波损失•透射光：无半波损失说明12三、杨氏双缝干涉实验1.实验模型13明条纹明条纹明条纹观测屏(interferencefringe)暗条纹暗条纹14两光波的波程：在空气中

3、n1=n2=1x0xIe15•光强极小（暗条纹）•光强极大（明条纹）干涉条件Orderofinterference2.两相干光的波程差163.明暗条纹的位置4.屏上相邻明条纹或相邻暗条纹间距为暗纹明纹一系列平行等间距的明暗相间条纹当，条纹不易被分辨。175.条纹的强度分布曲线I02-24-4m012-1-24I0x0x1x2x-2x-10D/d-D/d-2D/d2D/d光强分布曲线186.若用白色光源，则干涉条纹是彩色的。I19一定时，若变化，则将怎样变化？(1)讨论条纹间距λ=700nm550nm400nm20(2)条纹间距与的关系如何？一定时

4、，条纹间距21【例1】以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上,双缝与屏幕的垂直距离为1m。(1)从第一级明纹到同侧的第四级明纹的距离为7.5mm，求单色光的波长。(2)若入射光的波长为600nm，求相邻两明纹间的距离。解：（1）（2）22（1）明纹间距分别为（2）双缝间距d为0.065mm，能分清干涉条纹的双缝间距d最大为多少？解：【例2】在双缝干涉实验中，用钠光灯作单色光源，其波长为，已知屏到双缝的距离为求（1）和两种情况下，相邻明条纹间距分别为多大？（2）若相邻条纹的最小分辨距离为23【例3】有一单色光垂直照射在杨氏双缝实验装置上，已知双缝间距为d＝1.1297m

5、m，在缝后放置一接收屏，测得相邻明条纹的间距为0.5362mm，试设计实验方案，确定该单色光波长。解：根据双缝干涉规律，可知将屏向后移动50cm，测得相邻明条纹的间距为0.8043mm，强调：是基本关系式。24【例4】用白光作光源观察杨氏双缝干涉。设缝间距为d，缝面与屏距离为D，试求能观察到的清晰可见光谱的级次。解：最先发生重叠的是某一级次的红光和高一级次的紫光结论：清晰的可见光谱只有一级。（只能取一级）25P1.菲涅耳双面镜四、分波前干涉的其它一些实验262.洛埃单镜PML洛埃镜与菲涅耳双面镜的实验结果与杨氏双缝干涉相似半波损失注意27菲涅耳双棱镜分波面干涉3.菲涅

6、耳双棱镜28【例5】杨氏干涉的应用问：原来的零极条纹移至何处？若移至原来的第m级明条纹处，其厚度h为多少？已知：S2缝上覆盖的介质厚度为h，折射率为n，设入射光的波长为。解：从S1和S2发出的相干光所对应的光程差当光程差为零时，对应零条纹的位置应满足：所以零级明条纹下移29原来m级明条纹位置满足：设有介质时零级明条纹移到原来第m级处，它必须同时满足：结果30【例6】在杨氏双缝实验中，当作如下调节时，屏幕上的干涉条纹将如何变化？（1）将整个装置全部浸入水中；（2）使两缝之间的距离逐渐减小；（3）保持双缝的间距不变，使双缝与屏幕的距离逐渐减小；（4）把狭缝S1遮住；（5

7、）把狭缝S1遮住，并在两缝的垂直平分线上水平放置一块平面反射镜；（6）用一很薄的玻片覆盖狭缝S1；（7）狭缝S向下移动。中心不变，间距变小中心不变，间距变大中心不变，间距变小单缝衍射中心改变，间距不变中心改变，间距不变中心上移，间距不变31【例7】两个缝分用n1=1.4和n2=1.7的厚度相同的玻璃片遮盖，在光屏上原来的中央明纹处，现在为第5级明纹所占据，若λ＝600nm，求玻片厚度（设玻片垂直光路）？提示：32作业习题：P2331、3、4、5、6。预习：P182---191双光束干涉条纹的形状、对比度及其影响因素33再　见34