大学物理II(二)3光的干涉

1、s8111010s810 Hz105 . 7103 . 41414)cos(10101tEE)cos(20202tEE21EEE00 tEEcos)cos(10202010220210202 EEEEE20EI 光强)cos(210202010220210EEEE0201dtEI)cos(210202010220210EEEEI原子发光原子发光是随机的是随机的102021III)cos(210202010220210EEEEI)cos()cos(1020cos22121IIIIIcos22121IIIII2, 1 , 02 kk21212IIIII14II 2, 1 , 0) 12( kk21

2、212IIIII0I21II Io 2 -2 4 -4 4I121II IImaxImino 2 -2 4 -4 cos22121IIIII*光源光源1s2sS1S2Sd x12rr 1r2rPS0D1S2Sd12rr sindtgdDxdxdDk明纹明纹dDk212暗纹暗纹3, 2, 1, 0kDxd极小2) 12(k极大kkkxxx1dDxdDkdDk212 dDxx12rr 1r2rPS0D1S2Sd21II 1max4II0minII0224646cos22121IIIIIP1M2MLCd2sD1ssSS1S2 Dd2S1SMEE? 例例 以单色光照射到相距为以单色光照射到相距为0.2

3、mm的双缝上的双缝上,双缝与屏双缝与屏幕的垂直距离为幕的垂直距离为1m. (1) 从第一级明从第一级明 纹纹 到同侧到同侧 的第四级明的第四级明 纹的距离为纹的距离为7.5mm,求单色光的波长求单色光的波长;(2) 若入射光的波长为若入射光的波长为600nm,求相邻两明纹间的距离求相邻两明纹间的距离.解解 （1） , 2, 1,0,kkdDxk141414kkdDxxxnm5001414kkxDd（2）mm0 . 3dDxvcn vtr tncctnrvtr nrnnntncr 1n2n)(2cos11101rtEE112222rr1r2r)(2cos22202rtEE1122rnrn1n2n

4、1r2r112222rr2FABC321nnn321nnn321nnn321nnn1n2n3n1201S2Sd2rx1rP0)(12nxxrrNrr121nNx158. 110328. 657m1046. 5601S2Sd2rx1rPxn) 1( N1nNxm1046. 561n12nn 1ne iABCD2212ADnABncoseABiACADsiniesintg2sinsin21nin2sin2cos212ietgnen2)sin1 (cos222en2cos22en1n12nn 1neiABCD2cos22en222sin1cosnninn22122sin2sin222122inne1

5、n12nn 1neiABCDk, 2 , 1k212k, 2 , 1 , 0k)(i2sin222122inneSii1) 扩展光源增加干涉条纹的亮度（单色或非单色光源）扩展光源增加干涉条纹的亮度（单色或非单色光源）2) 条纹定域于无限远或正透镜后焦面条纹定域于无限远或正透镜后焦面3) 条纹观察面上一点对应一个入条纹观察面上一点对应一个入( (出出) )射方向射方向, , 一个圆条纹对应一个一个圆条纹对应一个i 等倾圆条纹等倾圆条纹小小结结L fPo r环环B en n n n i rA CD21Siii iPifor环环en n n n 面光源面光源Siiiii i2sin222122inn

6、e2cos22en2sin222122inne2121ii ken2cos22dkden)sin(22sin22endkd 222en2) 12(kk2sin222122innesin22endkd1n12nn 1neinne22122sin2inne22122sin22 , 1 , 0k2) 12(kkCB2sin222122innekinke22sin4) 12(2275 . 03 . 14108 . 4) 12(km100 . 1) 12(7kk=1时有时有m100 . 17minekinne2sin222122kne22124kne12100 . 130. 147k121020. 57

7、km1020. 57m10733. 17 10n5 . 1ne38. 1nne22) 12(kne4min4minnene40. 2Hn38. 1LnkenH2215 . 1nHnLnLnLnHnHnZnS2MgF, 2 , 1k41enHkenL222, 2 , 1k42enLn 22 nek2) 12(k22 eke1keelkkeee1knek22) 1(221knekn22ekkeel1sinke1keelsinelen2eA2AeB应用应用测波长测波长 测折射率测折射率测细小直径、厚度、微小变化测细小直径、厚度、微小变化 h待测块规待测块规标准块规标准块规平晶平晶测表面不平度测表面不平度等厚条纹等厚条纹待测工件待测工件平晶平晶LD 思考：思考：怎么判怎么判断楔角断楔角的位置的位置? ?nl2d1n2nSiO2Sien22, 1 , 0kk22nkek2626ned50. 12105893610m101786. 16d1n2nabab2bahabh22bahR0nre22 ne-明明k-暗暗2) 12(k222eRRr22eeRRe Rre22R0rnnRkrk212nkRrk2 , 1k2 , 1 , 0kkne222) 12(22kneRre22nkRnRkr) 1(nRkk11AB22n3n2) 12(222ken2n3n2max