《光的干涉a.ppt

S S1 S2 P 例2：在双缝干涉实验中SS1=SS2 ，用波长为 ? 的光照射双缝， 通过空气后在屏幕上形成干涉条纹。已知P点处为第三级明条 纹，则S1、S2 到P点的光程差为： 若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率为：n= 解： ⑴ P 点明纹,干涉加强,为第三级 ⑵ 由已知可有： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 第三章 光的干涉 基 本 要 求 一、深入理解两个光波的非相干叠加和相干叠加，深入理解相干 条件和光的干涉定义。 二、掌握位相差和光程差之间的关系, 牢固掌握分波前干涉装置的 干涉光强分布的各种规律，包括干涉条纹间距和条纹形状等. 三、掌握分振幅等倾干涉和等厚干涉的条纹特征和光强分布及其 应用；能计算增透及增反膜、劈尖膜、牛顿环等干涉问题。 四、了解波场的时间相干性和空间相干性，以及它们对干涉条纹 可见度的影响。 五、掌握迈克尔孙干涉仪的结构、光路及各项应用。 六、了解多光束干涉的光强分布特点和法布里—珀罗干涉仪的光 学结构及其在谱线精细结构分析上的应用。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. §3.1 光的相干条件 一、干涉的三个要素： 光的干涉现象：是当两个或多个光波（光束）在空间相遇叠加时，在叠加区域内出现的各点强度稳定的强弱分布现象。 实际光波不是理想单色光波，因而要使实际光波发生干涉，必须利用一定的装置，让光波满足某些条件（干涉条件）。 光源 干涉装置——能产生两束或多束光波并形成干涉现象的装置。 干涉图形 1、干涉问题的三个要素 ——其性质由位置、大小、亮度分布和光谱组成等因素决定； “干涉装置”的性质主要体现它对各个光束引入的位相延迟； ——由辐照度分布描述，包括干涉条纹的形状、间距、 反衬度和颜色等。通常它可以被直接测量。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2、干涉问题 研究干涉三个要素之间的关系，从而由其中两者求出第三者。 二、光的相干条件 考虑两单色点源在波场中某点P 相遇时产生干涉的条件。设两光束的波函数分别为： 则P点的瞬时合振动为: 由于光振动频率极高，实际可观测量的是在某段时间间隔τ 中的电场平均能流密度即光强，忽略某些常数，它可记为： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 于是，有 干涉项 干涉项的表示式中： ① 右端第一个时间平均值为零。即 ② 右端第二个时间平均值，仅当 τ 2π/(ω2-ω1) 时，才不为零。 因为ω1、ω2极高，接收器响应时间τ 远大于 2π/(ω1+ω2)，故为零。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一般，?1和?2均为1015 s-1量级，而? 一般大于10-9 s。故当?1和 ?2 仅仅相差百万分之一时便能使平均值为零。 既使当?1 和?2之差在109 s-1之内时，可以探测到干涉项的拍频效应。但是，作为干涉现象而言，干涉场的强度分布也是不稳定的。 为了得到稳定的干涉现象，首先需要满足的条件是： ?1 = ?2 （1） 另：为了使干涉项不为零，其系统 应不等于零，即 说明： 和 不互相垂直是产生干涉的又一个必要条件。 对于严格的单色波而言，上述两个条件足以保证产生干涉现象 。 但在光学波段内不存在严格的单色波，普通光源的每个