第21章--光的干涉.ppt

21.0概述1.1光源及相干条件1.1.1相干光源一、波的干涉现象---两列波在同一媒质中传播时，有些地方的振动始终得到加强，有些地方的振动始终得到减弱。-----干涉现象是波动过程的基本特征之一，光波的干涉现象应该是两束光波照在同一空间时，有些地方的光强变得更强，有些地方的光强变得很弱，形成明暗相间的条纹。在日常生活中容易观察到机械波的干涉现象：如将两个频率相同的音叉同时振动，就可以听到有些地方的声音始终很强，有些地方的声音始终很弱；又如，在一块平板上安放两个钉子，当钉子以一定的频率撞击平静的水面时，就可以看到水波在有些地波浪始终很高，有些地方波浪始终很低。1.2分波面干涉1.4(1)干涉条件(2)相邻干涉圆环对应倾角的变化(3)讨论?“-”表明非间等距膜越厚，条纹越密膜的折射率越高，条纹越密4.?=f(?)-复色面光源的薄膜干涉条纹k与?有一一对应关系例：利用薄膜干涉可测定膜的厚度和透射率（增透膜或反射（高反膜）等。折射率、光的波长、提高光学器件的）当平行光线垂直入射时当时当时三、等厚干涉解(1)例1-4一油轮漏出的油(折射率=1.20)污染了某海域,在海水(=1.30)表面形成一层薄薄的油污.(1)如果太阳正位于海域上空,一直升飞机的驾驶员从机上向下观察,他所正对的油层厚度为460nm,则他将观察到油层呈什么颜色?(2)如果一潜水员潜入该区域水下,又将看到油层呈什么颜色?绿色(2)透射光的光程差红光紫光紫红色增透膜和增反膜利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率.取（增强）氟化镁为增透膜例为了增加透射率,求氟化镁膜的最小厚度.已知空气,氟化镁,减弱解则23玻璃k与e有一一对应关系2.劈尖(1)干涉条件作业(3)习题:17,19,21,22预习:§2-1,2阅读:§1-3SM劈尖角劈尖干涉（明纹）（暗纹）讨论1）劈尖为暗纹.3）条纹间距（明纹或暗纹）2）相邻明纹（暗纹）间的厚度差劈尖干涉4）干涉条纹的移动每一条纹对应劈尖内的一个厚度，当此厚度位置改变时，对应的条纹随之移动.例1-5有一玻璃劈尖,放在空气中,劈尖夹角,用波长的单色光垂直入射时,测得干涉条纹的宽度,求这玻璃的折射率.解2）测膜厚1）干涉膨胀仪劈尖干涉的应用空气3）检验光学元件表面的平整度4）测细丝的直径3.牛顿环(1)干涉条件?同劈尖?（2）牛顿环原理（3）条纹形状●(4)牛顿环实验装置牛顿环干涉图样显微镜SLM半透半反镜TR光程差明纹暗纹rd暗环半径明环半径4）应用例子:可以用来测量光波波长，用于检测透镜质量，曲率半径等.1）从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？2）属于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？3）将牛顿环置于的液体中，条纹如何变？工件标准件暗环半径明环半径讨论测量透镜的曲率半径例1-6用氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第个k暗环的半径为5.63mm,第k+5暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R.解*1.理解相干光的条件及获得相干光的方法.3.掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，理解在什么情况下的反射光有相位跃变.2.掌握双缝干涉的有关计算.教学基本要求第21章光的干涉4.能理解薄膜干涉的原理.光本质的认识过程1.微粒说与波动说之争牛顿惠更斯1850年5月6日，Foucault的实验证明电磁波(真空)波粒二象性电磁波(以太)机械波微粒波动20世纪初1860年19世纪17世纪2.过程波动光学中，认为光