第13章光的干涉2009大学物理.pptVIP

1 原来 k 级明条纹位置满足： 设有介质时零级明条纹移到原来第 k 级处，它必须同时满足： 　例题 例2：在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是： [ B ] （A）使屏靠近双缝； （B）使两缝的间距变小； （C）把两个缝的宽度稍微调窄； （D）改用波长较小的单色光源。 　例题 例3： 波长为 632.8 nm 的激光，垂直照射在间距为 1.2 mm 的双缝上，双缝到屏幕的距离为 500 mm，求两条第4级明纹的距离。 解： 4 4 I o 由明纹公式： 两条 4 级明纹的距离为： 　例题 例4：在双缝干涉实验中，若单色光源 S 到两缝 S1S2 距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中 O 处，现将光源 S 向下移动到示意图中的 S? 位置，则： （A）中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变； （B）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大； （C）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大； （D）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。 [ D ] 　例题 例5：在图示的双缝干涉实验中，若用折射率n1 =1.4的薄玻璃片覆盖缝 S1 ,用折射率n2＝1.7的玻璃片覆盖缝 S2 ，将使屏上原来未放玻璃时的中央明条纹所在处 O变为第五条明纹，设单色光波长 λ= 480nm ，求玻璃片的厚度d（可认为光线垂直穿过玻璃片）。 　例题 解：原来　　　　　 覆盖玻璃后， ①. 频率相同； ②. 振动方向相同； ③. 相位相同或有恒定的相位差. 1、相干光的条件 a.分波面法; 2、普通光源获得相干光的方法 b.分振幅法 3、光程—— 4、光程差—— 上节回顾： 5、杨氏双缝干涉： 波程差： 干涉加强,明纹位置 干涉减弱,暗纹位置 2 1 2 l d k , ) ( + ± = 2 1 2 1 2 l d D k x k ) ( ) ( + ± = + ± … 2 1 0 , , k = D , d k x k l ± = ± , k l d ± = 6、条纹间距 大学物理电子教案 §13.3 分振幅干涉 利用薄膜上、下两个表面对入射光的反射和折射，可在反射方向(或透射方向)获得相干光束。 薄膜干涉 扩展光源照射下的薄膜干涉 a1 a2 a 在一均匀透明介质n1中 放入上下表面平行,厚度 为e 的均匀介质 n2(n1)，用扩展光源照射薄膜，其反射和透射光如图所示 一、薄膜干涉——等倾干涉 光线a2与光线 a1的光程差为： 半波损失 由折射定律和几何关系可得出： a1 a2 a 薄膜干涉概述——等倾干涉 薄膜 a a1 a2 n1 n2 n3 若光线垂直入射(i=0)，则： 减弱（暗） 加强（明） ? í ì = + = = L L , , , k ) k ( , , k k 2 1 0 2 1 2 2 1 l l 薄膜 a a1 a2 n1 n2 n3 不论入射光的的入射角如何 额外光程差的确定 满足n1n2n33(或n1 n2 n3) 满足n1n2n３3(或n1 n2 n3) 产生额外光程差 不存在额外光程差 增透膜----- 利用薄膜上、下表面反射光的光程差符合相消干涉条件来减少反射，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相长干涉，因此反射光因干涉而加强。 二、增透膜和增反膜 问：若反射光相消干涉的条件中 取 k=1，膜的厚度为多少？此增 透膜在可见光范围内有没有增反？ 例１ 已知用波长 ，照相机镜头n3=1.5，其上涂一层 n2=1.38的氟化镁增透膜，光线垂直入射。 解：因为 ，所以反射光 经历两次半波损失。反射光相干相 消的条件是： 代入k 和 n2 求得： 例题 此膜对反射光相干相长的条件： 可见光波长范围 400~700nm 波长412.5nm（紫）的可见光有增反。 问：此增透膜在可见光范围内有没有增反？ 例题 例２：白光垂直照射到空气中一厚度为380nm的的肥皂 膜上，设肥皂膜的折射率为1.33，试问该膜的正面呈什 么颜色？背面呈什么颜色？ 解：在反射光中产生干涉加强 的波长应满足 故 当k=2时， k=3时， 故肥皂膜正面呈紫红色 （紫光）； （红光）； 例题 在透射光中产生干涉加强的波长应满足 当k=2时， （绿光） 故肥皂膜背面呈绿色 例题 劈尖: 夹角很小的两个平面所构成的薄膜 棱边 楔角 平行单色光垂直照射空气劈尖上，上、下表面的反射光将产生干涉，厚度为e 处，两相干光的光程差为 三、薄膜