《光的干涉小结》PPT课件

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1、小结小结本章小结一、基本概念：光的折射率：光强：光速：c=299792458米/秒可见光范围：390~760nm(7.7~3.9)×1014Hz光的相干条件：基本（必要）条件：同频率、同振动方向、位相差恒定.1补充条件：光程差不能太大：光源线度受限制：光程：相同时间内，光在介质中走r，相当于在真空中走nr.光程差：几何路径介质n半波损失振幅相差不悬殊：2条纹可见度：二、掌握内容：1、杨氏干涉：亮纹：2、等倾、等厚干涉：3、迈克尔逊干涉仪；4、F-P干涉仪；5、牛顿环.条纹间隔：时间相干性：空间相干性：光谱重合问题光疏

2、光密4几何光学（h~0,l~0）光学波动光学(h~0,l≠0)量子光学（h≠0,l≠0）波动性电磁性光波的叠加1.线性叠加原理２.独立传播原理线性介质光的干涉有限束光波相干叠加5光的干涉相干光源的获得方法光的干涉光的干涉条件:3个必要条件和3个补充条件几种典型的干涉1.明暗条纹条件,2.条纹的分布,3.条纹动态变化.迈克耳孙干涉仪增反、透薄膜劈尖等厚干涉，牛顿环F-P干涉仪杨氏干涉等分波阵面法等倾干涉光程定义:nr光程差的计算分振幅法光程薄膜干涉等厚干涉多光束干涉6光波的数学描述(1)一维单色平面波：尤拉公式：(2)

3、波函数的复数表示:复振幅—(了解)对应关系定义:复振幅光振动7光程，干涉条件例[1-4]例[1-4]：计算通过G2内的光程差转动前转动后设条纹移动了N条（条）光程改变：8双缝干涉例2例题2一双缝装置的一条缝被折射率为1.40的薄玻璃片遮盖，另一条缝被折射率为1.70的薄玻璃片遮盖。在玻璃片插入后，屏上原来的中央极大点现在被原来的第五级条纹所占据（设波长为480nm，且两玻璃薄片等厚）求玻璃片的厚度。j=5解：玻璃片插入后光程差的改变9双缝干涉例3最大光程差[例3]：双缝低压汞灯：绿光求能观察到干涉条纹的级次和最大允许光

4、程差。10例4杨氏干涉例4:在典型的杨氏干涉实验中，已知光源宽度b=0.25mm，双孔间距d=0.50mm，光源至双孔的距离R=20cm，所用光波波长为。（1）计算双孔处的横向相干间距，在观察屏幕上能否看到干涉条纹？为什么？（2）为能观察到干涉条纹，光源至少应再移远多少距离？1112例5杨氏干涉例5:如图所示，在杨氏干涉装置中，用三个平行狭缝代替双缝，三缝的缝宽相同（都<），缝距分别为和,设单色缝光源与三缝的距离足够远，因而到三缝的光程可看作相同，设幕与三缝的距离D也足够远.试求：（1）幕中心小范围内的强度随变化的分布

5、公式；（2）一级极大的角位置；（3）在=方向的强度与一级极大强度之比13例10:在如图所示的杨氏双缝干涉系统中，一条缝比另一条缝宽以致使由一条缝单独发出的光到达光屏中央部分时的振幅，为另一条缝单独发出的光到达中央部分时的振幅的两倍。假设缝间距为d，屏中央处的光强为I01415薄膜干涉例6:以玻璃为衬底，涂上一层透明薄膜，其折射率为1.30，设玻璃折射率为1.5。（1）对于波长为550nm的光而言，这膜厚应当取多少才能使其反射光因干涉而相消？（2）此膜厚对于波长为400nm的紫光或700nm的红光，其反射双光束之间分别有

6、多大的相位差？（3）为实现完全消反射（光强反射率为零），则膜的折射率应满足什么条件?16薄膜干涉例题1-2n2玻璃衬底n3＜2d0BAn1λP41：题目略。解：等厚干涉,已知：i1=i2=0,n1=1,n2=2.20,j=15-1=14,λ=632.8nm所以，由干涉相消公式分析：1、属等厚干涉；2、由于n1＜n2，所以上表面有半波损失，又n2＞n3所以下表面无半波损失，故：有额外程差-λ/2；3、已知暗纹情况，所以选用干涉相消公式。代入已知数据17例题:平面单色光垂直照射在厚度均匀的油膜上，油膜覆盖在玻璃板上。已知油

7、膜的折射率为1.30，玻璃的折射率为1.50。若单色光的波长连续可调，则可看到500nm与700nm这两波长的单色光在反射中消失，求油膜的厚度。解：已知：1819例题1.在空气中，垂直入射的白光从肥皂膜上反射，在可见光谱中630nm处有一个干涉极大，而在525nm处有一个干涉极小，并且在这极大与极小之间没有别的极值情况。已知肥皂膜的厚度是均匀的，求肥皂膜的厚度（设肥皂膜的折射率是1.33）20例1已知：用波长照相机镜头n3=1.5,其上涂一层n2=1.38的氟化镁增透膜，光线垂直入射。问：1.若反射光相消，干涉的条件中

8、取j=1，膜的厚度为多少？2.此增透膜在可见光范围内有没有增反？解1:因为，所以反射光经历两次半波损失。反射光干涉相消的条件是：代入j和n2求得：可见光波长范围390~760nm波长412.5nm的可见光有增反结果解2：反射光干涉相长的条件：思考：若n2>n3会得到什么结果？为什么望远镜的镜片有的发红，有的发蓝？21例2:如图所示