大学物理11-2 杨氏双缝干涉 劳埃德镜.ppt

* 11 - 2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜 第十一章 波动光学 * p 实 验 装 置 一 杨氏双缝干涉实验 波程差 减弱 加强 暗纹 明纹 p 讨论 条纹间距 明暗条纹的位置 白光照射时，出现彩色条纹 暗纹 明纹 1）条纹间距 与 的关系 ; 若 变化 ，则 将怎样变化？ 一定时， 760nm 400nm 可见光 电 磁 波 谱 红外线 紫外线 射 线 X射线 长波无线电波 频率 波长 短波无线电波 无线电波 可见光 红外线 紫外光 射线 射线 一定时，若 变化，则 将怎样变化？ 1） 2） 条纹间距 与 的关系如何？ 一定时， 　例1 在杨氏双缝干涉实验中，用波长?=589.3 nm的纳灯作光源，屏幕距双缝的距离D=800 nm，问： 　(1)当双缝间距１mm时，两相邻明条纹中心间距是多少？ (2)假设双缝间距10 mm，两相邻明条纹中心间距又是多少？ 解 (1) d=1 mm时 (2) d=10 mm时 已知 ?=589.3 nm D=800 nm 求 (1) d=1 mm时 (2) d=10 mm时 *二 缝宽对干涉条纹的影响 空间相干性 　　实验观察到，随缝宽的增大，干涉条纹变模糊，最后消失． 1　　空间相干性 玻璃 3 2 如果两列相干光传播时的波程差大于相干长度，或者相干光的传播时间差大于相干时间时，则不可能能产生干涉现象.这种现象称为时间相干性. 2 时间相干性 相干时间：传播一个相干长度所需的时间，即 相干长度：波列长度 与介质折射率 的乘积，即 在扩展光源的情况下，在空间任意一点，由光源上不同点源出发的到达该点的产生双光束干涉的两支相干光的波程差不同，在波程差变化大于四分之一波长的区域观察不到干涉条纹，小于四分之一波长的区域，尽管采用了扩展光源，仍可观察到清晰干涉条纹．可观察到清晰干涉条纹的区域称为定域区，这种干涉称为定域干涉。 迈克耳逊干涉仪产生干涉的形成条件与条纹特点不仅与M1、M2的相对位置有关，而且与所用光源有关。  He－Ne激光用短焦距透镜会聚后是一个相干性很好的点光源，经M1、M2反射后的相干光束相当于两个虚点光源，由这两个虚点光源发出的球面波在空间处处相干，这种干涉称为非定域干涉，即在两束光相遇的空间内均能用观察屏接收到干涉图像。 三 双缝干涉光强分布 合光强 干涉项 若 其中 则 光 强 分 布 图 紫光光强分布图 波长不同条纹间距不同 红光光强分布图 四 劳埃德镜 半波损失 ：光从光速较大的介质射向光速较小的介质时反射光的相位较之入射光的相位跃变了 ， 相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的波程差，称为半波损失. M L P 小结 条纹间距 明暗条纹的位置 暗纹 明纹 例11-1 以单色光照射到相距为0.4mm的双缝上,双缝与屏幕的垂直距离为2.0m. (1) 从第一级明 纹 到同侧 的第四级明 纹的距离为7.5mm,求单色光的波长; (2) 若入射光的波长为400nm,求相邻两明纹间的距离. 解 （1） （2） C 解 计算波程差 B A 1 2 , 求 第一次测到极大时，射电星的方位与湖面所成的角 . 如图 离湖面 处有一电磁波接收器位于 C ，当一射电星从地平面渐渐升起时， 接收器断续接收 到一系列极大值 . 已知射电星发射的电磁波波长为 *例11-2 射电信号的接收 取 极大时 考虑半波损失时，附加波程差取 均可，符号不同， 取值不同，对问题实质无影响. 注意 A C B 1 2 作业：