《大学物理》光的干涉知识点概述.ppt

大学物理--光的干涉 重要知识点整理 光的干涉 杨氏双缝干涉 波程差的计算 相长条件: 相消条件： 明暗条纹的条件 两相邻明（暗）纹间距 ①波程差的计算 设点（缝）光源在中垂线上,双缝间距为d，缝屏距离为D，以双缝中垂线与屏的交点为坐标原点，考察点 P的坐标为x S S1 S2 P O r1 r2 D C x d E 波程差： 作 S1C?CP，又因为 D＞＞d ②明暗条纹的条件 由于是分波面，故两列相干波的初相相同 相长条件 (k = 0,1,2,...) 相消条件 (k = 1,2,3...) 波程差为半波长偶数倍时，P点处干涉加强，亮纹 波程差为半波长奇数倍时，P点处干涉减弱，暗纹 明暗纹位置： 两相邻明（暗）纹间距 (i)明暗相间，以0点对称排列； 缝间距越小，屏越远，干涉越显著。 说明： (ii)在?很小的区域中，?x与k无关,条纹等间距分布。 杨氏双缝干涉演示： 在D、d 不变时， 条纹疏密与λ正比 反射光的光程差 由折射定律有 由图中几何关系可知 界面AB上反射光线a1有半波损失 故有 （也可用 ） Δ＝n2(AC+CB)－n1AD + 作BD⊥AD，则反射光的光程差为AＤ，总光程差为 薄膜干涉回顾 通常习惯上用入射角i表示光程差： 透射光的光程差 同理，可得 与反射光不同的是，没有半波损失。 ★干涉加强、减弱条件 即对同一薄膜而言，在同一处，反射光干涉若为加强， 则透射光干涉为削弱。 劈尖干涉 Title in here 常用的劈是 空气劈。n2=1， 薄膜为空气膜， Title in here 是指空气膜的 上、下两界面处的 反射光的干涉；而不是 上玻璃板的上、下两 界面反射光的 干涉。 1.光程差： 通常用正入射情况，即i=0。若劈尖折射率为n2，则有半波损失。 此时的光程差 2.干涉极值条件： 明纹 暗纹 3. 条纹特点： ? 越小， L 越大， 条纹越稀； 越大， L 越小， 条纹越密。 ?大到某一值，条纹密不可分，无干涉。 计算 例如 空气劈的干涉 相邻明（暗）纹的厚度差 相邻明（暗）纹间的距离? 由图可知： 相邻明（暗）纹厚度差是薄膜中的波长?n的一半 牛顿环 一平薄透镜放在一平板玻璃上, 平薄透镜跟平玻璃片间形成一上表面弯曲的劈尖。 1、牛顿环实验现象 干涉条纹为间距越来越小的同心圆环组成，这些圆环状干涉条纹叫做牛顿环。 单色光垂直照射到牛顿环上，在空气薄层的上表面可以观察到以接触点O为中心的明暗相间的环形干涉条纹， 若用白光照射，则条纹呈彩色。它是等厚条纹的又一特例。 根据劈尖干涉条件 2、环半径的计算 rk 与 ek 的关系： 明环半径 暗环半径 明、暗环半径公式 正入射时的光程差(在 n n玻 时) 明环半径 k = 1,2,3,… 暗环半径 k = 0,1,2,3,… 若弯曲的劈尖是空气(即n=1)则