大学物理课件-光的干涉.pptVIP

二、应用 1.增透膜 玻璃 MgF2 光在膜的上下表面反射时都有半波损失 反射光干涉相消时有 §12-4 薄膜干涉-等倾条纹 膜的最小厚度为 或 ----光学厚度 ----此时透射光增强 即光学厚度为某一波长的1/4时，则膜为该波长的增透膜 §12-4 薄膜干涉-等倾条纹 2.高反射膜 考虑半波损失 第一层 最小光学厚度 第二层 最小光学厚度 即每层膜的光学厚度都为?/4时，可得到该波长的高反射膜 §12-4 薄膜干涉-等倾条纹 介质劈 §12-5 薄膜干涉--等厚条纹 一、劈尖干涉 设光垂直入射 ----明 ----暗 棱边处(e=0)，对应 k =0的暗纹 §12-5 薄膜干涉-等厚条纹 空气劈 对空气劈，光程差 (1)每级明或暗条纹与一定的膜厚 e相对应 讨论： ----等厚干涉 (2)干涉条纹为平行于棱边的明暗相间的直条纹。棱边(e=0)处有半波损失时形成暗纹 §12-5 薄膜干涉-等厚条纹 (3)相邻两明(或暗)纹对应劈尖的厚度差 对空气劈 §12-5 薄膜干涉-等厚条纹 (4)相邻两明(或暗)纹之间的距离 ----等间距 ? 变大时条纹变密，反之则变疏 §12-5 薄膜干涉-等厚条纹 (5)劈尖上表面向上平移，干涉条纹间距不变，条纹向棱边移动；反之条纹向相反方向移动 对空气层：平移 距离时有一条条纹移过 §12-5 薄膜干涉-等厚条纹 第十二章 光的干涉 §12-1 光源 光的特性 激发 辐射 发光持续时间 激发态上电子的寿命 一、普通光源发光特点 (1)发光是间歇的 光波列 ----长度有限、频率一定、振动方向一定的光波 §12-1 光源 光的特性 (2)不同原子激发、辐射时彼此没有联系 (3)同一原子不同时刻所发出的波列，振动方向和相位各不相同 二、相干性 两个独立的光源或同一光源的两部分发出的光都不是相干光 同一原子同一次发出的光在空间相遇时是相干光 §12-1 光源 光的特性 三、单色性 光波： 的电磁波 色散：红橙黄绿青蓝紫 ----可见光谱 四、相干光的获得方法 1.分波阵面法：从同一波阵面上取出两部分作为相干光源 杨氏双缝实验 §12-1 光源 光的特性 2.分振幅法：利用光在两种介质分界面上的反射光和透射光作为相干光 薄膜干涉 §12-1 光源 光的特性 §12-2 双缝干涉 一、杨氏双缝实验 1.装置原理 §12-2 双缝干涉 2.干涉明暗条纹的位置 波程差 §12-2 双缝干涉 干涉明暗条纹的位置 明纹 暗纹 其中 §12-2 双缝干涉 讨论： (1)k=0的明纹：中央明纹， k=1, k=2,?：第一级, 第二级，?明纹 (2)相邻两明(或暗)纹的间距 ----明暗相间的等间隔条纹 §12-2 双缝干涉 ?一定时 (3)白光照射： ----条纹变稀疏 d和D一定时 ----条纹变密集 中央明纹为白色，其它各级为彩色，内紫外红 §12-2 双缝干涉 d 或D ?x d 或D ?x ? ?x ? ?x 若 ，则 明纹光强 暗纹光强 (4)光强分布 ----I1、I2为两相干光单独在P点处的光强 §12-2 双缝干涉 二、洛埃镜实验 光在镜面反射时有半波损失 ----结果与杨氏双缝实验相反 暗纹 §12-2 双缝干涉 　 一、光程 §12-3 光程与光程差 设c为真空中的光速，v为光在折射率为n的介质中的传播速度 由折射率定义 t 时间内光在介质中传播距离 §12-3 光程与光程差 t 时间内，光在真空中传播的距离 光程：光在介质中走过的几何路程 r与该介质折射率 n的乘积 nr 介质中 真空中 §12-3 光程与光程差 意义：将介质中的路程折算成真空中的路程，以便比较 光程差： 相位差： ?：光在真空中的波长 §12-3 光程与光程差 二、透镜的等光程性 AF、CF：空气中传播距离长 BF： 透镜中传播距离长 AF、CF和BF的光程相等：会聚F点形成亮点 透镜不会引起附加的光程差 §12-3 光程与光程差 [例1]在杨氏双缝实验中，用折射率n=1.58的透明薄膜盖在上缝上，并用λ=6.328?10－7m的光照射，发现中央明纹向上移动了5条，求薄膜厚度 解：P点为放入薄膜后中央明纹的位置 §12-3 光程与光程差 又因P点是未放薄膜时第N级的位置 可得： §12-3 光程与光程差 另解： 光程差每改变一个?，条纹移动一条 因r2光程未变，r1改变了(n-1)x §12-3 光程与光程差 §12-4 薄膜干涉--等倾条纹 一、薄膜干涉 光程差 1.反射光干涉 折射定律 §12-4 薄膜干涉-等倾条纹 §12-4 薄膜干涉-等倾条纹 明、暗纹条件 ----暗纹 ----明