光程 薄膜干涉ppt课件.ppt

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1、暗纹明纹p【回忆】杨氏双缝干涉*P**P*思考不同介质时怎么求相位差？波程差相位差介质的折射率?相位差补充光在真空中的速度光在介质中的速度真空中的波长介质的折射率介质中的波长物理意义：光程就是光在媒质中通过的几何路程,按相位变化相等折合到真空中的路程.1)光程:媒质折射率与光的几何路程之积=一、光程、光程差2）光程差(两光程之差)光程差*P*相位差相位差加强减弱原来现在加强减弱如本题图所示，由相干光源S1和S2发出波长为的单色光，分别通过两种介质（折射率分别为n1和n2，且n1>n2），射到这两种介质

2、分界面上一点P。已知两光源到P的距离均为r。问这两条光的几何路程是否相等？光程是否相等？光程差是多少？答：几何路程相等，光程不相等。光程1为光程2为光程差为思考例、在杨氏双缝干涉中，若作如下一些情况的变动时，屏幕上干涉条纹将如何变化？（1）将钠光换成波长为632.8nm的氦氖激光；（2）将双缝（S1和S2）的间距d增大；（3）将整个装置浸入水中；（4）将屏幕向双缝屏靠近；（5）在双缝之一的后面放一折射率为n的透明薄膜时1）将钠光换成波长为632.8nm的氦氖激光；波长变长，条纹间距变大，即条纹变宽答:由

3、条纹间距公式可知2）将双缝（S1和S2）的间距d增大；条纹间距变小，即条纹变窄3）将整个装置浸入水中；4）将屏幕向双缝屏靠近；即缩小D，条纹间距变小相当于波长变短故条纹间距变小介质中的波长以上4种情况，条纹级次不变，中央条纹位置不变5）在双缝之一的后面放一折射率为n的透明薄膜时，条纹如何变化？条纹宽度不变，但条纹整体向放置透明薄膜的方向移动【深入讨论】已知S2缝上覆盖的介质厚度为h，折射率为n，入射光的波长为。问：1）原来的零级条纹移至何处？2）若原来的零级移至原来的第k级明条纹处，其厚度h为多少？问

4、：1）原来的零级条纹移至何处？解：从S1和S2发出的相干光所对应的光程差零条纹的位置应满足：Δ=0零级明条纹在x轴负轴，即零级明纹往下移动了，也即条纹整体往下移动设有介质时零级明条纹移到原来第k级处，则它必须同时满足原来k级明条纹位置和现在的零级位置的条件：原来k级明条纹位置现在的零级位置的条件联立解得：2）若移至原来的第k级明条纹处，其厚度h为多少？【思考】为什么条纹宽度不变？AB二透镜不引起附加的光程差AB焦平面不同光线通过透镜要改变传播方向，会不会引起附加光程差？实验现象：若点A、B、C的相位相同

5、，在F点会聚，互相加强A、B、C各点到F点的光程都相等。AaF比BbF经过的几何路程长，但BbF在透镜中经过的路程比AaF长，透镜折射率大于1，折算成光程，AaF的光程与BbF的光程相等解释使用透镜不会引起各相干光之间的附加光程差。PL三等厚薄膜干涉DC34E5A1B2考虑反射时的“半波损失”等厚薄膜干涉PLDC34E5A1B2几何关系反射光的光程差加强减弱PLDC34E5A1B2思考1等倾干涉条纹薄膜厚度均匀，即e固定，则Δ由i决定，i相同，干涉条纹级别相同透射光的光程差【结论】1、透射光也是相干光2

6、、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思考2透射光的光程差为？干涉情况？已知当反射方向干涉加强时，在透射方向就干涉减弱。思考3不论入射光的的入射角如何三种介质时附加光程差的确定满足n1n3(或n1>n2n2>n3(或n1

7、海水(=1.30)表面形成一层薄薄的油污.(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?思路有的波长满足反射光加强条件，则飞行员能看见，而潜水员看不到该颜色增透膜和增反膜增透膜-----利用薄膜上、下表面反射光的光程差符合干涉相消来减少反射光，从而使透射增强。增反膜-----利用薄膜上、下表面反射光的光程差满足干涉相长，因此反射光因干涉而加强。应用防热红外线反射(增热红

8、外线透射)防可见光反射(增可见光透射)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%玻璃增反射介质膜解(1)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.(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?绿色(2)透射光的光程差红光紫