大学物理专题三光的干涉.ppt

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1、专题三光的干涉一光的干涉1、相干条件2、获得相干光的基本原理和具体方法基本原理：把光源上同一点发出的同一束光分成两部分具体方法：分波阵面法、分振幅法3、光程、光程差、相位差光程：光程差：相位差：p·r1r2xxDdoi①②ABCDr二基本思想与方法干涉点的光强度：干涉相长：干涉相消：相干叠加的反映光程差用光程差表示的干涉加强/减弱条件：分析光的干涉现象所遵循的一般思路：了解干涉原理，熟悉光路图计算由光源到场点的光程、光程差（注意考虑半波损失）代入公式干涉相长干涉相消根据计算结果分析明暗条纹的分布情况分波阵面法分振幅法举例杨氏双缝干涉薄膜干涉干涉原理等厚干涉等倾干涉劈尖牛顿环光程差（

2、明暗条件）条纹特点d·A2112123r1r2xxDdo三常见的干涉现象与几种干涉有关的公式杨氏双缝干涉相邻明(暗)条纹间距:劈尖:qnhekek+1L相邻明(暗)条纹间距:相邻明(暗)厚度差:olR①②牛顿环:第k个明环半径第k个暗环半径r越大条纹越密θ越大，干涉条纹愈密。三，常见的干涉迈克尔逊干涉仪M2M1EG2G1S2211半透半反膜利用分振幅法使两个相互垂直的平面镜形成一特等效的空气薄膜．四课堂讨论1、有人认为：相干叠加服从波的叠加原理，非相干叠加不服从波的叠加原理，对不对？相干叠加与非相干叠加有何区别？答:相干叠加：非相干叠加：不对。相干与非相干在本质上都是波的叠

3、加的结果。所以，非相干叠加同样服从波的叠加原理。而干涉现象是波的叠加的一种特殊情况。区别：2、怎样理解光程的概念？试讨论：1)光线a、b分别从两个同相位的相干点光源S1、S2发出，试讨论：A为S1、S2连线中垂线上的一点，在S1与A之间插入厚度为e，折射率为n的玻璃片，如下图（1）a、b两光线在A点的光程差δ及相位差Δφ为何？分析A点干涉情况。S2**S1Aabn干涉相消解:干涉相长**S1S2abcp光轴如下图（2）,a、b、c三束光与透镜主光轴平行，当a、c两束光经透镜后相遇于P点时，光程差δ=？P点是亮还是暗？光线经过透镜没有附加光程差解:入射光从光疏介质进入光密介质时，将在反射

4、面上产生半波损失。3、如图所示的双缝干涉装置中，观察屏上的P点处原为明条纹。若将缝盖住，并在与连线的垂直平分面处置一反射镜M，试分析此时P点处干涉情况。PM解:P点是明纹：放M后，附加半个波长的光程差。洛埃镜实验P点变暗纹5、利用光的干涉可检验工件质量。将A、B、C三个直径相近的小球放在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射，所观察到的干涉条纹如图所示若已知单色光的波长，试求三个小球的直径之差。ABC解:等厚干涉条纹同一条纹对应的薄膜厚度相同相邻明纹或暗纹之间的厚度差为如图所示，波长为　　的单色平行光斜入射于双缝上，缝距为：，且双缝与观察屏的距离。问：（1）明纹位置如何？（2）若欲使0

5、级明纹移至点，可在缝前置一折射率为n的透明薄片，则薄片的厚度６，（1）明纹位置如何？O点附近的明纹间距如何?解:明纹条件：（2）若欲使0级明纹移至点，可在缝前置一折射率为n的透明薄片，则薄片的厚度光线AS1O的光程：A光线S2O的光程：MN11’2’2７、波长为λ的两束单色相干平行光1和2，分别以图示的入射角θ和　入射在屏幕面MN上，求屏幕上干涉条纹的间距。解:考虑相邻两明条纹，条纹中心为A、B，级次分别为k、k+1，A、B两点间距为x。AB８、有一在空气中镀有双层增透膜的玻璃，第一层膜、第二层膜及玻璃的折射率分别n1、n2、n3，且知n1n3，今以真空中波长为λ的单色平行光垂

6、直入射到增透膜上，设三束反射光（只考虑一次反射）a、b、c在空气中的振幅相等，欲使这三束光相干叠加后的总强度为零，求第一层膜和第二层膜的最小厚度t1和t2。解:abc思路－－解:abcn1n3９、波长为6800A的平行光垂直照射到l0=12cm长的两块玻璃片上，两玻璃片的一边相互接触，另一边被厚为D=0.048mm的纸片隔开。试问在这12cm内呈现多少条暗条纹？解:方法1:劈尖干涉暗纹：方法2:反射光2反射光1D将代入时，暗纹共有142条暗纹相邻两暗纹的厚度差为１０、如图所示，一个折射率为的平凸透镜，其球面半径为，放在折射率为、的两种平板玻璃上。平凸透镜与平板玻璃间充满折射率

7、为的液体，且有。今以波长为的单色光正入射，求：等厚干涉明暗条纹的半径。R解:左边：上表面反射时有半波损失R解:右边：上下表面反射时都有半波损失右边：左边：两边明暗纹位置相反P点圆斑P