第十一章干涉介绍.ppt

例题19 20 19.一片玻璃（n=1.5）表面附有一层油膜（n=1.32），今用一波长连续可调的单色光束垂直照射油面。当波长为485nm时，反射光干涉消失。当波长增为679nm时，反射光再次干涉相消。求油膜的厚度？ 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 大学物理习题课 理学院物理教研室 地址：锦州市古塔区士英街169号 一、教学基本要求: 理解获得相干光的方法，掌握光程的概念以及光程差和相差的关系。能分析确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置，了解迈克耳逊干涉仪的工作原理。 第十一章 光的干涉 光的干涉：光的干涉现象表现为光的强度（或明暗）在空间形成稳定的分布的现象。相干条件：频率相同、振动方向相同、相差相同或保持恒定。相干光：满足相干条件的光（能够产生干涉现象的光）。 利用普通光获得相干光的方法：分波振面法、分振幅法。 二、基本概念 光的干涉： 光是一种电磁波，可见光是一种波长很短，能引起人的视觉的电磁波。光矢量：引起光效应的主要是光波中的电矢量E，而不是磁场强度H，称E为光矢量。 杨氏双缝干涉： 干涉图样：干涉条纹是明暗相间、等距离、与缝平行的直条纹。 相差： 干涉加强（明纹）条件： 干涉减弱（暗纹）条件： 明纹中心位置： 暗纹中心位置： 条纹间距： 光程：光在折射率n的媒质中通过的路程r折合成相同相变化的真空中的路程nr。 相差与光程差的关系： 其中l为光在真空中的波长、d 为光程差 半波损失：光从光疏媒质射向光密媒质，在界面反射时，反射光发生p相位突变，这相当于减少或增加的l/2光程。 薄膜干涉： 入射光在薄膜上表面由于反射和折射而“分振幅”，在上、下表面反射的光为相干光，他们相遇产生干涉。 等厚干涉：薄膜等厚处反射光的光程差相同，干涉情况一样，形成等厚干涉条纹。 劈尖：置于介质中的劈形介质薄膜，其上、下表面（不平行），夹角很小。 明纹条件（干涉极大）： 暗纹条件（干涉极小）： 条纹间距： 牛顿环：上表面为球缺、下表面为平面、厚度由接触点向外逐渐增加的薄膜，其干涉条纹是以接触点为中心的明暗相间的圆环。 明环条件： 暗纹条件: 牛顿环明环半径： 牛顿环暗环半径： 等倾干涉：薄膜厚度均匀，以相同倾角入射的光的干涉情况一样。干涉条纹是同心圆环。 明环条件： 暗环条件： 迈克耳逊干涉仪：利用两个相互垂直的平面镜形成等效的空气薄膜，产生干涉条纹。干涉条纹移动一条相当于空气薄膜厚度改变l/2。 例题1 1、在相同时间内，一束波长为 的单色光在空气中和玻璃中 （A）传播的路程不相等，走过的光程相等。 （B）传播的路程相等，走过的光程不相等。 （C）传播的路程相等，走过的光程相等。 （D）传播的路程不相等，走过的光程不相等。 例题2 2.在双缝干涉实验中,用黄色自然光,在屏幕上形成干涉条纹,若在一缝后放绿色滤色片片,则 (A) 无干涉条纹. (B) 干涉条纹的间距不变, 但明纹的颜色变为黄绿相间. (C) 干涉条纹的间距变窄, 且明纹的颜色介于黄绿之间. (D) 干涉条纹的间距不变, 但明纹的颜色变成蓝色. 例题3 3.平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部浸入n＝1.60的液体中，如图所示，凸透镜可沿OO′移动，用波长为500nm的单色光垂直入射．从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是 (A) 156.3 nm (B) 148.8 nm (C) 78.1 nm (D) 74.4 nm 例题4 4.如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两光束发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且 , 为入射光在折射率为n1媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相差为 例题5 5.双缝干涉实验中，入射光波长为 l ，用玻璃纸遮住其中一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气大2.5l ，则屏上原0级明纹处（ ）。 （A）仍为明条纹 （B）变为暗条纹 （C）非明非暗 （D）无法确定是明纹还是暗纹 6.在折射率为1.6的玻璃表面镀一层的氟化镁（折射率为1.38 ）薄膜做增透膜，为使波长500nm的单色光由空气垂直入射玻璃表面时尽量减少反射，增透膜的最小厚度是（ ）。 （A）125nm （B）181nm （C）78.1nm （D）90.6n