大学物理学光干涉课件.ppt

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1、光学光的干涉光的衍射光的偏振1光的干涉§1、光强与光源§2、光的分波振面干涉§3、光的分振幅干涉2惠更斯原理媒质中波动传到的各点，都可看作是发射子波的波源；在其后的任一时刻，这些子波的包迹就决定新的波振面。衍射球面波平面波3§1、光强与光源一、光强平面波平均值电场强度的平方对观测时间取平均则4二、光波干涉对于相干波源光源用光强表示5三、光源发光的特点四、相干光的获得6§2、光的分波振面干涉390——455——492——577——597——622——780nm紫蓝绿黄橙红7pDSO2a一、双缝实验8加强消弱

2、明纹暗纹9明纹位置暗纹位置明纹，暗纹间距讨论:D2a10pDSO2a一、双缝实验11明纹暗纹=明纹位置暗纹位置条纹间距12重叠区S1234二、洛埃镜实验13三、菲涅耳双镜实验S1234pA14菲涅耳双镜实验SpA镜面夹角两虚光源夹角DLAB15例、已知求：1、明纹间距2、能看见几条明纹1、2、0.5mmSpADLAB16§3、光的分振幅干涉一、光程，光程差：真空明纹暗纹界质中明纹暗纹折射定率17明纹暗纹光程光程差pdn18例1、杨氏双缝实验中，P为屏上第五级亮纹所在位置。现将一玻璃片插入光源发出的光束途中

3、，则P点变为中央亮条纹的位置，求玻璃片的厚度。P解、没插玻璃片之前二光束的光程差为已知:玻璃插玻璃片之后二光束的光程差为19二、薄膜干涉na1234ABcEhGb20考虑1光线反射时的半波损失=亮暗na1234ABcEhG211、等倾干涉h一定A、光程差是倾角的函数，各级亮条纹，随倾角变化，一个确定的亮纹上，倾角是一个定值。B、干涉条纹出现在光线的交点。对于平行光线，可用透镜聚焦，拍照时胶片应放在焦平面。透镜有两个作用：出现干涉条纹，增加条纹亮度。C、透涉光无位相突变，干涉条纹的形状与反射光的互补。222

4、、等厚干涉，倾角一定I=0厚度相等处，出现干涉条纹一样。条纹出现在表面附近。用肥皂液实现等厚干涉h=0处是明暗条纹的条件明纹暗纹23三、薄膜干涉的应用：等厚干涉明纹对应的厚度相邻明纹的厚度差讨论：上表面平移24例1、已知契形平面玻璃的折射率用读数显微镜测出21条干涉条纹的间距为1.844mm,所用激光波长求、玻璃两表面的夹角解、25例2、在玻璃表面镀一层均匀薄膜，为使可见光中对人眼最敏感的光反射相消，求膜的最小厚度。玻璃空气暗纹减反膜增透膜26牛顿环透射光光学明暗几何暗环oRRrh27迈克耳孙干涉仪长度单

5、位米的定义L12米是电磁波在真空中在1/299792458s的时间间隔内行进路程的长度28例3:空气中有一厚度为的薄油膜,油的折射率为1.5,用白光垂直照射到膜上,问那些波长的光反射最强?解:薄膜干涉加强的条件为ab29例4:用尖劈干涉条纹测细丝直径,方法是将细丝夹在两块平板玻璃之间形成空气尖劈,观察板面上的条纹间距即可算出细丝直径.设金属丝与棱边的距离为L,相邻明(暗)纹间距为.证明金属丝的直径为:LD证明:图示光学30例5:一薄膜n=1.40。放在迈克耳孙干涉仪的一臂上，以波长为之光照射，若出现7.0

6、条干涉条纹移动，问薄膜厚度为多少？解：薄膜插入一臂中，两光束光程差改变量为条纹级数改变量为L1231问题：1、为什么叫分波振面？分振幅？2、杨氏双缝干涉和尖劈干涉条纹高级次出现在那里？3、用屏幕观察杨氏双缝干涉条纹，中央为零级亮纹，两侧远离中央区为什么看不到条纹？P12332光程差越大,级次越高.等倾干涉条纹的高级次出现在条纹的中心.当薄膜厚度增加时条纹中心应出现更高级次的条纹,原来的条纹将扩展半经.我们将看到中心点明暗交替变化,且不断“冒”出来新条纹.当薄膜厚度减小,情况相反.当光程差大到一定值则波动光

7、学---------------几何光学na1234ABcEhG=亮暗讨论:33§光的时空相干性一、时间相干性：光源的单色性原子发光持续的时间为光波列长度对波列有贡献的单色波的频率范围34条纹形状光强分部0长波K级短波K+1级明纹位置35相干长度两波列到达相遇点的时间差二、空间相干性：光源的大小36pDSO2a37RbdD相干孔径角光源的临界宽度38