高中物理竞赛辅导参考资料之19.ppt

《高中物理竞赛辅导参考资料之19.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、光的干涉光的干涉光的干涉第十九章interferenceoflightchapter19本章内容本章内容Contentschapter19相干光光程分波阵面干涉amplitude-splittinginterference迈克耳孙干涉仪coherentlightopticalpathMichelsoninterferometerwavefront-splittinginterference分振幅干涉光波光波光矢量光振幅光波是电磁波同一媒质中的相对光强可见光760400630600570500450430真空中波长(nm)频率(10Hz)7.503.955.004.7

2、65.266.006.676.98可见光波段常用单色光源632.8656.3486.1589.3546.1氦-氖激光器钠灯汞灯氢灯常用单色光源及波长(nm)第一节coherentlightopticalpath相干光光程19-1光干涉的必要条件频率相同振动方向相同相位差恒定原子自发辐射的间断性和相位随机性,不利于干涉条件的实现.光干涉的必要条件相干光光程相干光来自的光为相干光(满足光干涉条件)来自的光为非相干光(不满足光干涉条件)无干涉现象有干涉现象相干光与非相干光光程媒质真空光程光程差与相位差相当于在真空中走多少路程？光程光程差与相位差光程光程差相位差单色点光源透

3、镜无附加光程差即各路等光程平面波球面波会聚即各路等光程球面波发散会聚球面波理想透镜不产生附加光程差续上未插入媒质时，三路光线的光程相等插入后，经的一路光与其它两路光之间的光程差均为相位差为分波面与分振幅分振幅法薄膜单色点光源分波面法获得相干光的两类典型方法第二节分波阵面干涉19-2wavefront-splittinginterference杨氏双缝干涉两列相干柱面波的干涉一、杨氏双缝干涉实验分波阵面干涉19-2条纹间距关系式条纹间距干涉条纹间距与的关系洛埃镜实验二、洛埃镜分波面干涉半波失损紧靠镜端处总是产生暗纹，说明在镜端处反射光与入射光的相位差为，相当于光程差，

4、称为半波损失。双面镜实验三、菲涅耳双面镜分波面干涉双棱镜实验四、菲涅耳双棱镜分波面干涉分波面法小结分波面干涉小结洛埃镜分波面干涉半波失损条纹间隔杨氏双缝分波面干涉菲涅耳双棱镜分波面干涉菲涅耳双面镜分波面干涉第三节分振幅干涉19-3amplitude-splittinginterference分振幅干涉膜层一、平行平面膜分振幅等倾干涉sin传播光程差sinsincostgsin反射光干涉分振幅干涉平行平面膜反射光疏到光密反射光相位有变特别对正入射或掠入射情况空气油膜玻璃例一:玻璃例二:空气玻璃界面反射条件附加相位差附加光程差相同附加相位差附加光程差界面反射条件不同反射

5、光干涉界面反射条件与附加光程差反射条件总光程差公式明纹暗纹反射条件相同不同反射条件sin平行平面膜反射光干涉的总光程差平行平面膜透射透射光干涉平行平面膜透射光干涉的总光程差sin反射条件相同不同反射条件注意判断:平行平面膜透射光干涉的总光程差sin反射条件相同不同反射条件注意判断:sin传播光程差回忆反射光干涉透射光干涉其中sinsinsinsinsinsin与反射光干涉的相同透射附加光程差空气油膜玻璃例一:玻璃例二:空气玻璃界面反射条件附加相位差附加光程差相同附加相位差附加光程差界面反射条件不同透射光干涉界面反射条件与附加光程差等倾干涉条纹sin等倾干涉条纹入射倾

6、角相等的光线经平行膜反射（或透射），其相干光的光程差相等，形成同一级干涉条纹。点光源的等倾干涉条纹扩展光源的各套等倾干涉条纹重合（非相干叠加）平行膜例一空气油膜玻璃1.哪些波长的可见光在反射中产生相长干涉?2.哪些波长的可见光在透射中产生相长干涉?3.欲使反射光中=550nm的光产生相消干涉,油膜至少该多厚?白光反射相干光透射相干光算例续上反射相长干涉透射相长干涉反射相消干涉minnmnm空气油膜玻璃1.哪些波长的可见光在反射中产生相长干涉?2.哪些波长的可见光在透射中产生相长干涉?欲使反射光中550nm的光产生相消干涉,油膜至少该多厚?白光反射相干光透射相干光3.

7、防反（增透）膜防热红外线反射(增热红外线透射)防可见光反射(增可见光透射)防反射(增透射)介质膜应用举例增反膜反射率无膜5%玻璃单层增反膜25%玻璃三层增反膜70%玻璃15层增反膜99%玻璃增反射介质膜多层增反膜例题几何厚度与折射率之积令三层分别都满足求各层最小值称为光学厚度,即各膜层的最小光学厚度为多层增反射介质膜简例空气玻璃疏密交替非平行膜等厚干涉二、非平行膜的等厚干涉竖放肥皂膜空气劈尖牛顿环劈尖干涉传播光程差附加光程差同理判断劈尖干涉的总光程差sin反射条件相同不同反射条件劈尖干涉的光程差干涉条纹在膜面.劈尖角很小.很远,很小.垂直入射总光程差随变.干涉条