双缝干涉条纹是与缝平行的直条纹课件.pptVIP

复习讨论波动1.横波2.纵波3.驻波4.驻波的节,腹距离5.驻波的节,腹位相6.驻波的能量分布,形式,流向7.固定端反射波方程8.自由端反射波方程.

波动光学光学是研究光的传播以及它和物质相互作用问题的学科。光学通常分为以下三个部分：几何光学：以光的直线传播规律为基础，主要▲研究各种成象光学仪器的理论。波动光学：研究光的传播规律中波动性质，特别是干涉、衍射、偏振的理论和应用。▲▲量子光学：以光的量子理论(粒子性)为基础(laser)，研究光与物质相互作用的规律。

第十章光的干涉§10-1分波前干涉1.光的相干2.杨氏干涉实验3.其它干涉装置:劳埃德镜和菲涅尔双面镜§10-2分振幅干涉—薄膜干涉1.等倾干涉2.等厚干涉:劈尖干涉和牛顿环3.麦克尔逊干涉仪

§10-1分波前干涉§10-1分波前干涉一.光的相干任何发光的物体,都可以叫做光源.光源的最基本发光单元是分子、原子。能级跃迁辐射E2?波列?=(E-E)/h21波列长L=?cE1?

§10-1分波前干涉1.普通光源：自发辐射,热辐射·独立（不同原子发的光）独立（同一原子先后发的光）·波列有一定长度,长度不等,具有间歇性和随机性,波列间没有固定相位差.非相干光源,如照明灯.2.相干光源：满足相干条件的两(或多)个光源单色光:单一波长的光(理想);准单色光:复色光:

§10-1分波前干涉3.两列同频率的光波的叠加某时刻,某交叉空间点PS1.S2

§10-1分波前干涉3.两列同频率的光波的叠加?非相干叠加“瞬息万变”,一会儿同相,一会儿反相无干涉现象,空间各处都是平均的照度.如照明灯之间的情形.

§10-1分波前干涉3.两列同频率的光波的叠加?相干叠加I依赖于r1,r2,决定于空间点,且不随时间变化,光强形成了稳定的空间分布,干涉图样.

§10-1分波前干涉3.两列相干光波的叠加?相干叠加I依赖于ΔL,即r1,r2,决定于空间点位置,有些处干涉相长I=4I亮纹,有些处干涉相消I=0暗纹;且不随0时间变化.光强形成稳定的空间分布―干涉图样.

§10-1分波前干涉4.普通光源获得相干光的途径思考:若照明灯是相干光源?把普通光源上同一批原子发出的光一分而二(两束光,),并让它们殊途同归(r≠r)实现相干叠加.21P分波面法：S*分振幅法：在P点·相干叠加PS*薄膜

§10-1分波前干涉二.杨氏干涉1.实验装置(平面单色光入射)yr1·PS1?r2托马斯?杨S0z0S2ABC构思精巧:同一列波的同一波面上取出两个次波源,总是相干的.一切分波前干涉装置的设计思想都仿效于此.它最先为光的波动性提供实验证据的光的干涉实验,是导致光的波动性得到普遍承认的关键性实验.

§10-1分波前干涉2.光程差及条纹特点(1)光程差半径足够长,弧长足够小则弧与半径yPr1·S1d?y近似垂直.r2z?两锐角的边oS2ΔL分别垂直,则两角相等.D实验条件(不加说明时,实验在真空(或空气)中进行)?双缝(或孔)间隔:d~0.1mm-1mm,[dλ,能有干涉]?横向:y~1cm―10cm,[yD,保证振动方向]?缝平面与屏间距:D~1m―10m,[Dd,y,相干度

§10-1分波前干涉(2)条纹分布.yr1Py?y?y?r200IΔLdD亮纹暗纹垂直于缝的任一截面上的情况都相同,将讨论结果沿缝的方向移动,即可得三维图象:双缝干涉条纹是与缝平行的直条纹.

§10-1分波前干涉(3)光强公式设I=I=I,双缝宽度相等,θ较小范围120观测I光强曲线4I0-4?-2?2?4???0-2-112k0-2λ-λ0λ2λΔL

§10-1分波前干涉(4)条纹间距和条纹宽度光强曲线I4I0-4?-2?2?4???0-2-1012k-2λ-λ0λ2λΔL条纹宽度(亮):两个相邻强度极小之间的距离条纹间距(亮):两个相邻强度极大之间的距离杨氏双缝实验的条纹间距和条纹宽度有相同的值:

§10-1分波前干涉(5)条纹特点：(1)一系列平行的明暗相间的条纹；(2)?不太大时条纹等间距(条纹间距与条纹级数无)关(3)中间级次低，两边级次高；（某条纹级次=该条纹相应的之值）亮纹：k，k=±1，2…（整数级）暗纹：(k+1/2)（半整数级）(4)白光入射时，0级亮纹中心为白色(可用来定0级位置)，其余级亮纹构成彩带，1级红色在内侧?第2级开始出现重叠（为什么？）

§10-1分波前干涉单色光入射的杨氏双孔干涉照片(黑白)为提高干涉条纹的亮度,常用三条平行的狭缝代替小孔