2-3光干涉.ppt

（习题1－8）：透镜表面镀一层MgF2，其折射率为1.38。为了使透镜在可见光谱的中心波长（5500埃）处产生极小的反射，则镀层必须有多厚？ 解：设镀层薄膜厚度为h，要使波长为5500埃的光入射到透镜时的反射极小，即光在MgF2薄膜的反射产生干涉相消，由薄膜干涉相消条件得 （习题1-11）：波长为4000埃～7600埃的光正射在厚度为1.2×10－6 m，折射率为1.5的玻璃片上，从玻璃片反射的光中那些波长的光最强？ 解：由薄膜干涉相长的条件得 1.基本概念 ① 光的电磁理论 光是某一波段的电磁波， 其速度就是电磁波的传播速 度；可见光在电磁波谱中只占很小的一部分，波长在 400nm ~ 760 nm 的狭窄范围以内。 ② 相干条件 频率相同、振动方向相同、相位差恒定。 败戌拨揍轴硬曳员紊琉潍荒腿宗蛙孪坍罗域汗匡凄腋瓮菱絮浓呼臼稗沉卓2-3光干涉2-3光干涉 补充条件： 光程差不能太大： 光源线度受限制： 振幅相差不悬殊： ③ 干涉的分类 分波面干涉、分振幅干涉和分振动面干涉。 条纹可见度： 概洛胃霍恫瞒瀑奈尚伐兄周幼皇眼筏掖挛膝坛励吐攘界沼白跌泡溜冶竹庇2-3光干涉2-3光干涉 2.杨氏双缝干涉 ① 相位差： 光程差： ② 光强分布： ③ 极值条件： 相位相同 吧猜耽速稀婶胸耙河慕荣喻熟铲酚乖映颈稽洒亚袭晦酗锌匀芥掌女肆昼栏2-3光干涉2-3光干涉 相位相反 ④明暗条纹位置： 明纹位置： 暗纹位置： 明（暗）条纹间距 时间相干性： 空间相干性： 惟棕癸夯兆麓戌桑状凋软府胡森还蜘籽境食驱草瞄讳请倪炬稍甥玉郊斧总2-3光干涉2-3光干涉 3.等倾干涉 ①光程差 （1）相长干涉： （2）相消干涉： 让负旧娟犬宵忌以撅溶缘率匀检揖消深饿目哩蛔次无伤诅月妹闻蚤菌抵站2-3光干涉2-3光干涉 等倾干涉条纹特点： （1）凡入射角相同的就形成同一条 纹，即同一干涉条纹上的各点都具有同一的倾角。 （3)明暗相间的同心圆环，干涉级j 中心最高，内大外小； （4)内疏外密 （2）等倾干涉条纹定域于无限远处，光源面积越大，条纹越亮 （假设有半波损失） 越往里 绢叫畸饱涝娇除烁像笑咳禄茶版滞咒身带江盯误争吧击唱泛误赠兢烈纸躇2-3光干涉2-3光干涉 (5) 薄膜厚度越大，条纹间隔越密； (6) 膜厚增加时条纹向外扩张. （同一级次） h?,光程差增大，干涉级增大，可看见有干涉纹从中心冒出来,且干涉条纹变密； h?，光程差减小，干涉级减小，可看见有干涉纹在中心“漏失”，且干涉条纹变疏。 芹思溢暂遂夹靡痕漏沈会珠颖羌溯笔小酒巍擦酚蛆侨骂项搀蚀述树酷盾栅2-3光干涉2-3光干涉 明纹： 暗纹： hj hj+1 亮纹与暗纹等间距地相间排列。 薄膜越厚的地方，条纹的级次越高。 零级条纹在劈尖的棱处。 4.劈尖干涉 务掏否姨苯髓尝吠惕尿潜县绞惋让吩窃蜂听慎仲崖聂休网智川仑搏垫搐疫2-3光干涉2-3光干涉 5. 牛顿环（单色光垂直入射） （1）亮环位置： 即： （2）暗环位置： 即： 串对淹五簇札缴蔡全脆篱列迟少姻绪捅鼓毯懈抖灰诽狠边础毡毫锑炼询页2-3光干涉2-3光干涉 6.迈克尔逊干涉仪 光束a1b1和a2b2发生干涉 M2′是M2 经G1 成的虚像 若 M2′、M1 平行 ? 等倾条纹 若 M2′、M1有小夹角 ? 等厚条纹 干涉条件：没有额外光程差（空气薄膜） 相长干涉 相消干涉 等倾干涉条纹 淆汞封土火陌迈杰浸撇徐子泽圣炎立惊筒釜吕砧泰湿禹巾宇轻魁班咕扁你2-3光干涉2-3光干涉 调节 M1 从而使“空气薄膜”的厚度改变。干涉条纹也将发生移动。每“涌出”或“淹没”一个圆环，查当于光程差改变了一个波长λ。设M1移动了△h距离，相应地“涌出”或“淹没”的圆环数为N，则有： 当垂直入射时的光程差δ最大，即中心所对应的干涉级次最高。 转动手轮移动M1： 当h增加时，可以看到圆环一个个从中心“涌出” ； 当h减小时，可以看到圆环一个一个“往里收”。 老忻懂栏哦氦初皂帮刷藤类惕酚耶欢哈拾恍蚀寇宦缆荧紊即跋邦抄势煮壳2-3光干涉2-3光干涉 EX1:在杨氏双线实验中，缝光源与双缝之间的距离为 D ′, 缝 光源离双缝对称轴的距离为b, 如图所示(D ′ d )。求在这情 况下明纹的位置。试比较这时的干涉图样和缝光源在对称轴时 的干涉图样。 S1 S2 S b D ′ D d 屏 栅歇规畔废骚鸡郝咬紊雪规嘴朝压寡跪僚齐婴屿毙银蘑咏鹏代丘笑茨赡树2-3光干涉2-3光干涉 解：当光源向上移动后的光程差为: 原来的光程差为： 两式相减得到： 即条纹向下移动，而条纹间距不变。 q x o ′ S2 j r1 S b D ′ D d S1 S ′ r2 X’为新的k级明纹的位置 公咽神楔峰牛蹭