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《大学物理PPT第21章光的干涉.ppt》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、第九章光的波动性:判据干涉现象(第一节)衍射现象(第二节)波动光学光到底是什么？……………17世纪明确形成了两大对立学说牛顿惠更斯微粒说波动说19世纪初证明了波动说的正确性由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”1、理解相干光的条件及获得相干光的方法;2、掌握光程的概念以及光程差与相位差的关系;3、能分析杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置;4、了解迈克耳孙干涉仪的工作原理。基本内容及要求第一节光的干涉一、光是一种电磁波真空中的光速可见光的范围光矢量用矢量表示光矢量
2、,它在引起人眼视觉和底片感光上起主要作用。§1相干光振动矢量是电场强度和磁场强度1.干涉的定义：在多个波迭加的区域内，有些地方振动始终加强，而有些地方的振动始终减弱（与时间无关），这一强度按空间周期性变化的现象称为干涉。这种不均匀分布的图样称干涉条纹。二光的干涉现象2.相干光:若两束光波相遇后能发生干涉,则称它们为相干光二、相干光1、普通光源的发光机制原子能级及发光跃迁基态激发态跃迁自发辐射P21原子发光是断续的，每次发光形成一长度有限的波列,各原子各次发光相互独立，各波列互不相干。2、普通光源发光特点3、相干光的产生波阵面分割法*光源振幅分割法4.相干条件频率相同、振动方向相同、相位差恒定
3、两列波有相互平行的电振动分量，即:当两列波的振幅相等时，干涉现象最明显。两列波的频率相等。常量，两列波的初相位差恒定。=常量05.光强极大和极小的条件干涉相长干涉相消1801年，英国物理学家托马斯·杨（1773~1829）在实验室里成功的观察到了光的干涉现象．光的干涉光的干涉双缝干涉激光束双缝屏屏上看到明暗相间的条纹p实验装置一、杨氏双缝干涉实验波程差§2杨氏双缝干涉实验减弱加强暗纹明纹p条纹间距明暗条纹的位置白光照射时，将出现彩色条纹暗纹明纹白光入射的杨氏双缝干涉照片零级条纹在哪？条纹间距有什么规律?一定时，若变化，则将怎样变化？1）讨论2）条纹间距与的关系如何？一定时，二、双缝干
4、涉光强分布合光强干涉项若其中则光强分布图紫光光强分布图波长不同条纹间距不同红光光强分布图例:双缝干涉实验中,以波长λ=587.6nm的黄色光照射双缝时,在距离双缝2.25m处的屏幕上产生的明纹间距为0.500mm的干涉条纹,求两缝之见的距离解:相邻两明纹见的距离为代入已知量,得例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）明暗条纹的位置：真空中：将屏移到B处，证实了半波损失的存在3.洛埃镜(简单介绍)SS’…明条纹…暗条纹一、光
5、程光在介质中的速度介质中的波长§3光程薄膜干涉频率为的单色光，在真空中传播速度为，波长为若光波在该介质中传播的几何路程为L，则相位的变化为定义：光程等于媒质折射率与光的几何路程之积，常用表示，即光程物理意义：光程就是光在媒质中通过的几何路程,按波数相等折合到真空中的路程.应用：光程差(两光程之差)光程差*P*干涉加强相位差干涉减弱AB二、透镜不引起附加的光程差AB焦平面干涉加强，光程相等，无光程差！PL三、薄膜干涉DC34E5A1B2反射光的光程差加强减弱PLDC34E5A1B2透射光的光程差注意：透射光和反射光干涉具有互补性，符合能量守恒定律.根据具体情况而定PLDC34E5A1B2当光线垂
6、直入射时当时当时(1)如果太阳正位于海域上空,一直升飞机的驾驶员从机上向下观察,他所正对的油层厚度为460nm,则他将观察到油层呈什么颜色?(2)如果一潜水员潜入该区域水下,又将看到油层呈什么颜色?例一油轮漏出的油(折射率=1.20)污染了某海域,在海水(=1.30)表面形成一层薄薄的油污.解：(1)绿色(2)透射光的光程差红光紫光紫红色增透膜和增反膜利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率.取（增强）氟化镁为增透膜例为了增加透射率,求氟化镁膜的最小厚度.已知空气,氟化镁,减弱解则23玻璃例2.折射率n=1.50的玻璃表面涂一层MgF2(n=1.38),为使它在5500Å波长处产生极小反射，这层膜
7、应多厚？最薄的膜k=0，此时解：假定光垂直入射(n1
