光干涉习题课概述.ppt

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1、光的干涉习题课一、基本概念1、普通光源发光的特点2、相干光的条件每个分子或原子的发光具有间歇性及随机性，每次发出的波列有一定的长度，各个分子或原子的发光是各自独立的，各波列互不相干。两束光的振动频率相同振动方向相同相位相同或相位差恒定5、半波损失、附加光程差6、波的干涉3、相干光的获得分波阵面法分振幅法4、光程与光程差把由光源上同一点发出的光设法分成两部分，再叠加起来。二、处理光的干涉的方法1、干涉加强与减弱的条件2、杨氏双缝干涉的基本公式光程差dsin条纹宽度(条纹间距)x=D/d3、薄膜干涉的基本公式光程差(1)e不变i变-------等倾干涉厚度均匀的

2、薄膜干涉(2)i不变e变-------等厚干涉劈尖干涉牛顿环干涉迈克耳逊干涉仪注意的问题1、理解相干光的条件，是哪两束光产生干涉，正确计算两条相干光线的光程差。2、在涉及到反射光线时，必须考虑有无半波损失和附加光程差。3、透镜不引起附加光程差。厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长条纹不等间距条纹的动态变化分析（变化时）问：原来的零级条纹移至何处？若移至原来的第k级明条纹处，其厚度h为多少？1.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原来k级明

3、条纹位置满足：设有介质时零级明条纹移到原来第k级处，它必须同时满足：12345BABCC2.氦氖激光器中的谐振腔反射镜，要求对波长=6328Å的单色光反射率达99%以上，为此在反射镜的玻璃表面上交替镀上ZnS(n1=2.35)和低折射率的材料MgF2(n2=1.38)共十三层，求每层膜的实际厚度？（按最小厚度要求）n1=2.35n1n1n2=1.38n2n2解：实际使用中，光线垂直入射；有半波损失。MgF2的最小厚度ZnS的最小厚度n1=2.35n1n1n2=1.38n2n2问：若反射光相消干涉的条件中取k=0，膜的厚度为多少？此增透膜在可见光范围内有没有增反？3.

4、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。解：因为，所以反射光经历两次半波损失。反射光相干相消的条件是：代入k和n2求得：4.已知：用紫光照射，借助于低倍测量显微镜测得由中心往外数第k级明环的半径,k级往上数第16个明环半径，平凸透镜的曲率半径R=2.50m求：紫光的波长？解：根据明环半径公式：SL例3如图所示为测量油膜折射率的实验装置,在平面玻璃片G上放一油滴，并展开成圆形油膜，在波长的单色光垂直入射下，从反射光中可观察到油膜所形成的干涉条纹.已知玻璃的折射率，问：当油膜中心最高点与玻璃片的上表面相距时，干涉条纹如何

5、分布？可见明纹的条数及各明纹处膜厚?中心点的明暗程度如何?若油膜展开条纹如何变化?,油膜的折射率G解1）条纹为同心圆油膜边缘明纹明纹当油滴展开时，条纹间距变大，条纹数减少.由于故可观察到四条明纹.