大学物理课件：13 光波的干涉_4f

1、1第13章波 动 光 学光波叠加和光强呈现稳定的分布的规律在光的衍射中，应用叠加原理说明光强的分布波光矢量和光的各种偏振状态光的干涉光的衍射光的偏振2 1 光波 光程 2 分波阵面干涉(扬氏双缝干涉) 3 分振幅干涉(薄膜干涉) 4 干涉现象的应用光的干涉3二、 空气线性劈尖薄膜上厚度相同点的轨迹是直线，干涉条纹的形状为直线。空气劈尖相邻明纹对应的厚度差相邻明条纹间距干涉条纹等间距排列干涉条纹是暗条纹dkdk+14 干涉的应用 等厚干涉 i = 0明暗第k级明纹对应的厚度dk4亮纹暗纹薄膜厚度的等高线是圆环，干涉条纹的形状是圆环。三、空气非线性劈尖（牛顿环） 干涉条纹半径：暗环明环反射光干涉k

2、=0中央暗点；内环 k 低，外环 k 高。透射光干涉中央明点。5条纹间距变小牛顿环是中间疏，边缘密的同心圆环。三、空气非线性劈尖（牛顿环） 计算相邻条纹的间距:暗条纹，取6实验中避免判断环的绝对级数三、空气非线性劈尖（牛顿环） 牛顿环实验是用来测量未知光波波长或是测量平凸透镜半径。已知 ，可求平凸透镜半径R ;测距显微镜测量量已知R，可求未知光波的 。 73 2 1 0试画出图示装置所产生干涉的暗条纹亮条纹暗条纹三、空气非线性劈尖（牛顿环） 暗条纹83 2 1 0注意两种装置的干涉条纹的形状。试画出图示装置所产生干涉的暗条纹三、空气非线性劈尖（牛顿环） 亮条纹暗条纹暗条纹9薄膜干涉暗纹条件(光

3、线垂直入射)：牛顿环暗环的条件：液体牛顿环半径：空气牛顿环半径：102022/7/12光线入射角决定干涉结果等倾干涉1、2光线的光程差：用折射角表示用入射角表示入射倾角相同的光线干涉状态相同4 干涉的应用等倾干涉11面光源 在入射光的光锥上的入射角相同，干涉的效果也相同； 光锥与薄膜的交线是圆，干涉条纹是圆环。1、2光线的光程差：明暗4 干涉的应用_ 等倾干涉12 干涉条纹与入射角有关，与光源的位置无关，一个圆环条纹对应一个入射角。1、2光线的光程差：4 干涉的应用_ 等倾干涉明暗13等倾干涉同级圆环的半径随薄膜的厚度的增加而加大。干涉环的内环级次高(与牛顿环区别)（k 确定）中心处级次最高，

4、而且条纹内疏外密4 干涉的应用_ 等倾干涉等倾干涉条纹分布特点：4.膜厚变化对条纹的影响面光源144. 条纹与膜厚变化的关系改变空气薄膜的厚度d(中心处)： 简单起见，考虑中心处明环的状况： 薄膜厚度每改变半个波长(相应的光程差改变一个波长)，中心冒出(湮灭)一个干涉环，或说条纹移动一个条纹间距。薄膜厚度增加干涉环从中心冒出薄膜厚度减少干涉环向中心收缩15薄膜厚度增加干涉环从中心冒出薄膜厚度减少干涉环向中心收缩4 干涉的应用_ 等倾干涉16四、Michelson干涉仪 迈克尔逊 (Albert Abraban Michelson,1852-1931)，波兰裔美国藉物理学家，主要从事光学和光谱学方面的研究。他以毕生精力从事光速的精密测量。由于创制了精密的光学仪器迈克尔逊干涉仪和利用这些仪器所完成的光谱学和基本度量学研究，迈克尔逊于1907年获诺贝尔物理学奖金。17 光线在M1、M2 上反射时都有半波损失：4 干涉的应用_ 等倾干涉四、Michelson干涉仪1、当 ，呈现等倾干涉条纹；当有 N 条条纹从中心冒出(湮灭)， M1 移动 距离为18有N 条干涉条纹通过某定点，薄膜厚度的变化：4 干涉的应用_ 等倾干涉四、Michelson干涉仪2、当