第3章物理光学.ppt

  1. 1、本文档共199页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第3章物理光学

第三章 物理光学;第一节 光的干涉;1.1. 光源;2. 激光光源:受激辐射;1.2、相干光的获得;1.分波阵面法;2.分振幅法; 相干光的获得;1.3 光波干涉的条件 一、光波干涉的条件;1.非相干叠加 对普通光源来说,由于原子发光是间歇的、随机的、独立的,在观察时间?内,相位差不能保持恒定,变化次数极多,可取0~2π间的一切可能值,且机会均等。;于是非相干叠加时的光强为 I=I1+I2 可见,在非相干叠加时,总光强等于两光源单独发出的光波在该处产生的光强之和,且光强是均匀分布的。;(1)频率相同 (2)振动方向相同 (3)位相差恒定 ;光程差与相位差的关系为:;不同光线通过透镜要改变传播方向,会不会引起附加光程差?;1.4 杨氏双缝干涉实验;杨氏双缝干涉实验装置; S线光源,G是一个遮光屏,其上有两条与S平行的狭缝S1、S2,且与S等距离,因此S1、S2 是相干光源,且相位相同;S1、S2 之间的距离是d ,到屏的距离是D。;考察屏上某点P处的强度分布。由于S1、S2 对称设置,且大小相等,认为由S1、S2 发出的两光波在P点的光强度相等,即I1=I2=I0,则P点的干涉条纹分布为;P点光强有最大值,;即光程差等于波长的整数倍时,P点有光强最大值;选用如图坐标来确定屏上的光强分布;实际情况中,;干涉条纹强度分布曲线;相邻两个亮条纹或暗条纹间的距离为条纹间距; 任何两条相邻的明(或暗)条纹所对应的光程差之差一定等于一个波长值。;m=0,1,2,…依次称为零级、第一级、第二级亮纹等等。零级亮纹(中央亮纹)在x=0处。; 干涉条纹在屏上的位置(级次)完全由光程差决定,当某一参量引起光程差的改变,则相应的干涉条纹就会发生移动。; 如用白光作实验, 则除了中央亮纹仍是白色的外,其余各级条纹形成从中央向外由紫到红排列的彩色条纹—光谱。(在屏幕上x=0处各种波长的光程差均为零,各种波长的零级条纹发生重叠,形成白色明纹。);杨氏双缝干涉的应用;例1、求光波的波长;当双缝干涉装置的一条狭缝S1后面盖上折射率为n=1.58的云母片时,观察到屏幕上干涉条纹移动了9个条纹间距,已知波长λ=5500A0,求云母片的厚度。;解:没有盖云母片时,零级明条纹在O点; 当S1缝后盖上云母片后,光线1的光程增大。 由于零级明条纹所对应的光程差为零,所以这时零级明条纹只有上移才能使光程差为零。 依题意,S1缝盖上云母片后,零级明条纹由O点移动原来的第九级明条纹位置P点, 当xD时,S1发出的光可以近似看作垂直通过云母片,光程增加为(n-1)b,从而有 (n-1)b=kλ 所以 b=kλ/(n-1)=9×5500×10-10/(1.58-1) =8.53×10-6m;例3 一双缝装置的一个缝为折射率1.40的薄玻璃片遮盖,另一个缝为折射率1.70的薄玻璃片遮盖,在玻璃片插入以后,屏上原来的中央极大所在点,现在为原来的第五级明纹所占据。假定λ=480nm,且两玻璃片厚度均为t,求t值。;由题意得;例7 杨氏双缝实验中,P为屏上第五级亮纹所在位置。现将一玻璃片插入光源发出的光束途中,则P点变为中央亮条纹的位置,求玻璃片的厚度。;1.4:半波损失;媒质1 光疏媒质 媒质2 光密媒质;1.5 空间相干性;(一)条纹可见度随光源大小的变化;S1;宽度为b的整个光源在x平面P点处的光强为;第一个K=0值对应;在实际工作中,为了能较清晰的观察到干涉条纹,通常取该值的1/4作为光源的允许宽度bp,此时条纹可见度为K=0.9。;(二)空间相干性;;1.6 时间相干性;0;恍忍荆婪澳莎贾一弘蕾漠经疼虎妖胸瘫寡萌熊饭言蚤淡笨境答伯迪顽推溃第3章物理光学第3章物理光学;;(二)时间相干性;光波在一定的光程差下能发生干涉的事实表现了光波的时间相干性。把光通过相干长度所需的时间称为相干时间△t。 把同一光源在相干时间内不同时刻发出的光,经过不同的路径相遇时能够产生干涉,称这种相干性为时间相干性。;时间相干性由光源的性质决定。 氦氖激光的时间相干性远比普通光源好。; 白光的光谱很宽,白光波长为400-760nm,由于白光的相干长度很短、大约只有几个微米,当两束光的光强差等于零时,两束白光发生干涉便可以得到白光的干涉条纹。白光干涉仪便是利用白光的这一缺点作为优势来进行测量。 ;B;干涉镜头;1.7 平行平板产生的干涉;分振幅法;二、平行平板产生的等倾干涉;由折射定律和几何关系可得出:; 等倾条纹;三、楔形平板产生的等厚干涉 两个不平行平面的分振幅干涉,称为楔形平板的干涉。;楔板产生的等

文档评论(0)

f8r9t5c + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

版权声明书
用户编号:8000054077000003

1亿VIP精品文档

相关文档