光的干涉复习总结.ppt

由此得： 最大光程差： 相当于相干长度。 六、 菲涅耳公式 1．电磁场边界条件与菲涅耳公式 边界两边的电场和磁场是连续的无跳跃的，即： E1=E2(Es1=Es2、Ep1=Ep2) H1=H2(Hs1=Hs2、Hp1=Hp2) 由此可得： （1） （2） （3） （4） 菲涅耳公式 七、 法布里—珀罗干涉 多光束干涉 一、多光束干涉的强度分布公式 设入射光 n2 d0 A0 透射光振幅以等比ρ依次减小相位差以等差φ（2n2d0cosi2）依次增加。 ) 2 r r - ( ) ( ) [ ] ( 度 干涉条纹细锐程度的量 精细度： １ １ 　爱里函数：　 其中： １ Ａ ＝ Ａ ２ ０ ２ 2 2 2 2 1 4 2 sin 1 4 2 sin 1 4 r r j r r j - = ? ? ? è ? - + ú ? ù ê ? é ? ? ? è ? + F ? ? 合振幅： 3、等振幅的多光束干涉（介绍）： =Ａ sin Ａ ２ ０ ２ 2 2 sin N /2 j /2 j 当N很大时最强的次最大不超过主最大的1/23 [例3] 如图，在双缝实验中，P点处是明纹。若将缝S2盖住，并在S1S2连线的垂直平分面处放一反射镜M，则P点处的条纹有何变化？ 答： 由明纹变为暗纹。 S2 P * S S1 M S1?M?P的几何路程与S2?P相同，但有半波损失 ? ?L改变?/2 理由： [例4] (A)凸起且高度为?/4 (B)凸起且高度为?/2 (C)凹陷且深度为?/2 (D)凹陷且深度为?/4 如图，每一条纹弯曲部分的顶点恰与其左边条纹直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分 工件 玻璃 ? 解： 条纹向尖顶方向弯曲 ? 工件表面有一凹槽 相邻条纹对应的气隙厚度相差?/2 ?凹槽深度=?/2 [思考] 若条纹向相反方向弯曲，结果？ ?(C) [例5] 折射率为1.60的两块平玻璃板之间形成空气劈尖，用?=600nm的光垂直入射。当在劈尖内充满n=1.40的液体时相邻明纹间距缩小0.5mm，则劈尖角?= . 解： 空气：条纹间距 液体：条纹间距 [思考] ①为什么充液时条纹间距缩小？ ②如何测量液体折射率？ *[例6] 在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃间充以某种透明液体，发现第10个明环的直径由充液前的14.8cm变成12.7cm，求液体折射率n . 解： 充液后，明环半径 充液前，明环半径 对同一k，有 于是 EXERCISES ⒈如图，装置放在空气中，光波长为?，已知P点处为第三级明纹，则S1、S2到P点的光程差为 ；若将装置放在某种液体中，此时P点为第四级明纹，则液体折射率n= . 解： ⑴ ?L1=3? p ? S1 S2 ⑵ ?L2=4? ? n= 4? /?L1 [思考] 在液体中, 条纹间距是原来的多少倍? = n?L1 = 4? / 3?=4/3 ⒉如图，光波长为?，将一透明劈尖插入光线2中，则当劈尖缓慢上移时(只遮住S2)，屏上干涉条纹 (A)间隔变大，向下移动。 (B)间隔变小，向上移动。 (C)间隔不变，向下移动。 (D)间隔不变，向上移动。 1 ? S1 S2 2 解： ? (C) 插入劈尖后，光程差为 ?L=dsin?+(n-1)e 保持?L不变，若 e?，则 ??，?条纹向下移动。 又，e一定，?L的改变由dsin?决定 ?与没有劈尖时一样 ?条纹间距不变 [思考] 若插入介质薄片，结果? ⒊如图，斜入射，则P点处两相干光的光程差为 。 解： r1 ? S1 S2 r2 d ? P ?L= r2 -(dsin?+r1)= r2 - r1-dsin? [思考] 干涉图样与正入射时相比, 有何异同? * * * 第 一 章 光的干涉 复习总结 波 动 光 学 光的干涉总结 光的电磁理论 波的叠加 相干条件 波的干涉 光的干涉 光的衍射 光的偏振 光的叠加 光程 光程差 相干条件 相干光 的获得 分波面法 分振幅法 杨氏双缝干涉 菲涅耳双面镜 双棱镜干涉 劳埃德镜 干涉 P--P干涉 迈氏干涉 薄膜干涉 维纳驻波* 增透、反膜 等厚干涉 等倾干涉 劈尖干涉 牛顿环 一、光的电磁理论 1、光的本性 光的本性——光波是电磁波。 m 1 m C e C m r r r r n C s m C e υ = = × = = - , : 10. 2 , 1 8 在透明介质中 在介质中： C e = 0 0 在真空中： υ υ 2. 光波中的振动矢量通常指的是电场强度E 3．光强（光强度） 二、波的叠加原理 相干叠加 非相干叠加 1）相位相同: ( ) — 干涉相长 —