杨氏双缝干涉实验

1、杨氏双缝干涉实验分波面与分振幅杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验一、一、 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉p1s2ssxooB1r2r2a观察屏观察屏双缝双缝aD2D红光入射红光入射白光入射白光入射a2Dx1 1、 杨氏双缝干涉实验装置杨氏双缝干涉实验装置杨氏双缝干涉实验sintan/x Dpxoo1r2r1s2ssr2a2 2、干涉条纹、干涉条纹aD2Dsin2aDxaa2tan2Dxa2k干涉加强干涉加强aDkx2明纹中心明纹中心, 2, 1 , 0kaDx2100 x中央明纹中央明纹一级明纹一级明纹二级明纹二级明纹aDx2Dxa22) 12(k 干涉减弱干涉减弱aDkx4) 12(暗纹中心暗纹中心

2、,2, 1 ,0krrr12aDx41一级暗纹一级暗纹二级暗纹二级暗纹aDx432杨氏双缝干涉实验一、杨氏双缝干涉一、杨氏双缝干涉Dxa2k光程差光程差干涉加强干涉加强明纹公式明纹公式aDkx2暗纹公式暗纹公式aDkx4) 12(,2, 1 ,0k2 2、干涉条纹、干涉条纹1 1、 杨氏双缝干涉实验装置杨氏双缝干涉实验装置杨氏双缝干涉实验3 3 干涉条纹形状及间距干涉条纹形状及间距形状：形状：明暗相间的直条纹明暗相间的直条纹( (平行于缝平行于缝) )间距：间距：条纹均匀分布，等间距。条纹均匀分布，等间距。相邻两条明纹或暗纹的距离：相邻两条明纹或暗纹的距离：aDxxxkk21级次级次：中间条纹

3、级次低：中间条纹级次低, ,以以0 0级明纹为中心，两边对称。级明纹为中心，两边对称。aDkx2aDkx4) 12(明纹条件明纹条件暗纹条件暗纹条件, 2, 1 , 0k0 0级亮纹级亮纹+1+1级级+2+2级级-1-1级级-2-2级级 x观察屏观察屏暗纹暗纹x杨氏双缝干涉实验aDxxxkk21杨氏双缝干涉实验aDxxxkk21杨氏双缝干涉实验0级明纹为白色，级明纹为白色， 其余明纹为彩色条纹其余明纹为彩色条纹 。4 4 白光入射（多种波长光）白光入射（多种波长光）kaDx2k级彩色亮纹所在的位置坐标级彩色亮纹所在的位置坐标红红紫紫白白紫紫紫紫紫紫红红红红红红k =1k = -1k = -2k

4、 =0k =2同一级波长越长同一级波长越长x x越大，越向外扩展越大，越向外扩展杨氏双缝干涉实验Dxd2) 12(k暗纹公式暗纹公式第五级暗纹第五级暗纹4kdDkx2) 12(dDx29注意：当缝间距为注意：当缝间距为d d时时dDkx2) 12(k =1,2,3暗纹公式暗纹公式dDkxk =0,1,2,3明纹公式明纹公式dDx条纹间距条纹间距杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验中央明纹上移中央明纹上移例例3 3、杨氏双缝干涉实验例例4 4、杨氏双缝干涉实验例例5 5、杨氏双缝干涉实验P1M2MLo2sD1.菲涅耳双面镜菲涅耳双面镜1ss二、分波阵面干涉的其他实验二、分波阵面干涉的其他实验d杨氏双

5、缝干涉实验2.2.劳埃德镜劳埃德镜当当P P移动到移动到P P/ /时屏与反射镜时屏与反射镜M M接触接触, ,由于由于半波损失半波损失, ,接触处为暗纹。接触处为暗纹。2sdPMD1sPL2Dxdk加强加强dDkx）（明纹公式21-杨氏双缝干涉实验dDkx 明明纹纹公公式式dDx 条纹间距条纹间距P1M2MLoa22sD1ssDxd k加强加强22 Dxak加强加强aDkx221 ）（明明纹纹公公式式-总结杨氏双缝干涉总结杨氏双缝干涉2sa2PMD1sx杨氏双缝干涉实验1121k例例6 6 在杨氏实验装置中，采用加有蓝绿色滤光片的白光在杨氏实验装置中，采用加有蓝绿色滤光片的白光光源，它的波长

6、范围为光源，它的波长范围为 = 100 nm，平均波长为，平均波长为 = 490 nm. . 试估算从第几级开始，条纹将变得无法分辨。试估算从第几级开始，条纹将变得无法分辨。 k=4,从第五级开始无法分辨从第五级开始无法分辨. .解解nm10012波长范围波长范围nm490221平均波长平均波长211k(k)条纹开始重叠时有条纹开始重叠时有白光经蓝绿色滤光片后，只有蓝绿光。白光经蓝绿色滤光片后，只有蓝绿光。9801210012nm5402nm44010杨氏双缝干涉实验 例例7 7 单色光照射到相距为单色光照射到相距为0.2mm0.2mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1m1m。求（求（1 1）从第一条明纹到同侧旁第四明纹间的距离为）从第一条明纹到同侧旁第四明纹间的距离为7.5mm7.5mm，求单色光的波长；，求单色光的波长； （2 2）若入射光的波长为）若入射光的波长为600nm600nm，求相邻两明纹的距离。，求相邻两明纹的距离。解解（1 1）根据双缝干涉明纹分布条件：）根据双缝干涉明纹分布条件： 2 1 0 ，kdDkx明纹间距：明纹间距：)(141441kkdDxxx、得：得：)(1441kkDxd、将将 d=0.2mm，x1，4 =7.5mm，D =1000mm 代入上式代入上式500nmmm105) 14(10005 . 72 . 0