§12-2 杨氏双缝干涉.pptVIP

作业： 1、阅读：P97—P101 。 2、ex： 习题：P162 12-7） 12-7）(1)由 知 * 干涉问题要分析： §12-2 杨氏双缝干涉实验 (1)相干光是谁。 (2) 波程差的计算。 (3)干涉条纹的特点(形状、位置、分布等)。 (4)光强公式、光强曲线。 一．装置与现象 1．装置： 单色光入射， d (d ? 10-4m， ? m) P · x d r1 r2 ?r ? ? o x1 I x0 x -1 x x ?x 缝平面 观察屏E S1 S2 双缝干涉 单色光 汞灯 滤光片 1、波程差和位相差: 在Ｐ处相遇叠加的两列相干光的波程差： （1）、波程差: （2）、相位差: d——S1，S2两缝之间的距离。 d? 10 -4m x——两束光在屏上相遇的点Ｐ到屏中心的距离。 ——两缝的中心到观察屏中心的距离。 ? m ——相干光的波长。 x ? x0 x I ?x x d o P · r1 ? r2 2、干涉明暗条纹的位置和条件： （1）、干涉明暗条纹的条件： 1）、用相位差表示： 2）、用波程差表示： k——条纹级次 x ?r ? x0 x I ?x x d o P · r1 ? r2 （2）干涉明纹和暗纹中心的位置： 1）明纹中心的位置： 2）暗纹中心的位置： 3）k=0时, 即在屏中央出现明纹—称为零级明纹。 如D、?不变，而d减小，某级条纹的位置如何变化？ (2)分布：条纹等间距均匀分布 3. 双缝干涉条纹特点： (1) 形状：单色光入射是一系列平行于缝的明暗相间的直条纹。 (4) 级次：中间条纹级次最低。 明纹： ?k (整数级) 暗纹：?(2k-1)/2(半整数级) 某条纹级次k = 该条纹相应的 屏中央（x=0）是零级明纹，两侧依次对称排列着各级明、暗条纹，中间级条纹次最低。 观察屏 0级亮纹 +1级 +2级 -1级 -2级 ?x 暗纹 相邻亮纹间距: 亮纹位置: （4）相邻两明纹或相邻两暗纹间的距离： ——可由此测?。 相邻两明纹中心或相邻两暗纹中心间的距离： （5）条纹的宽度——相邻两明暗条纹中心之间的距离： 观察屏 0级亮纹 +1级 +2级 -1级 -2级 ?x 暗纹 (6)*S向下移动, · S S1 S2 B O r1 r2 C x d E 屏上各级条纹位置只有向上平移,条纹间距不变。 为了保持光程差 不变,O向上移到O’处, x S’ O, (3)、光的半波损失：当光从光疏介质（n较小）入射到光密介质（n较大）而在界面上反射时，反射光会发生数值为 的位相突变，相当于反射光多走了半个波长，称反射光有半波损失。 n小——光疏介质；n大——光密介质 n空气 n玻璃 ， n——折射率 发生半波损失的条件： 1)、由光疏媒质入射，光密媒质反射； 2)、正入射或掠入射。 半波损失，实际上是入射光在界面的位相与反射光在界面的位相有π的位相差，折合成波程差，就好象反射波少走（或多走）了半个波长，即? 的位相差折算成波程差为??2。 例12.1,P142):　用单色光照射相距0.4 mm的双缝，缝屏间距为1 m. (1)从第1级明纹到同侧第5级明纹的距离为6 mm，求此单色光的波长； (2)若入射的单色光波长为400nm 的紫光，求相邻两明纹间的距离； (3)上述两种波长的光同时照射时，求两种波长的明条纹第1次重合在屏幕上的位置，以及这两种波长的光从双缝到该位置的波程差. 已知: 得 可得 解：（1）由双缝干涉明纹的位置 已知 ——橙色 (2)当 时，相邻两明纹间距为 (3)设两种波长的光的明条纹重合处离中央明纹的距离为x，则有 即 由此可见，波长为400nm 的紫光的第3级明条纹与波长为600nm 的橙光的第2级明条纹第1次重合.重合的位置为 双缝到重合处的波程差为 (2) *