大学物理下-干涉

1、光的干涉光是一种电磁横波平面波光的波动性 光的干涉、衍射 .光波是横波 光的偏振 . 电磁波的能流密度(坡印廷)矢量 可见光的范围 光矢量 矢量能引起人眼视觉和底片感光，叫做光矢量.颜色决定于波长还是频率？760nm400nm 可见光 电 磁 波 谱红外线 紫外线 射 线X射线长波无线电波频率波长短波无线电波普通光（独立的短波列） 相干光振幅分割法波阵面分割法*光源END一、相干光二、 光程光在真空中的速度光在介质中的速度真空中的波长介质的折射率介质中的波长 波程差 相位差 *P*介质中的波长光程物理意义：光在媒质中通过的几何路程按相位差相等折合到真空中的路程.(1)光程: 媒质折射率与光的几

2、何路程之积相位差(2)光程差 (两光程之差)*P*AB透镜不引起附加的光程差AB焦平面 两束光（反射光）由于相位突变所引起的光程差。附加光程差 半波损失 ：光由折射率较小的光疏介质射向折射率较大的光密介质时，在正入射或掠入射条件下，反射光位相突变 .相对光强：光强(intensity of light): 光强分布： 干涉减弱则如果 即相干光源S1、S2同位相 干涉加强分波阵面干涉：杨氏双缝干涉实 验 装 置p一 杨氏双缝干涉实验加强 减弱+3+2+1 0123讨论条纹间距 明、暗条纹的位置白光照射时，出现彩色条纹暗纹 明纹(1) 一定时，若 变化, 则 将怎样变化？(2) 一定时,条纹间距

3、与 的关系如何？例1、双缝干涉装置如下图所示,双缝与屏之间的距离 ,两缝之间的距离 ,用波长 的单色光垂直照射双缝.(1)求原点o上、下方的第四级明条纹的坐标x和它们明纹中心间距;(2)如果用厚度 ,折射率 的透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面,零级明纹将移到原来第几级明纹处？ x向上二 缝宽对干涉条纹的影响 空间相干性实验观察到，随缝宽的增大，干涉条纹变模糊，最后消失空间相干性三 劳埃德镜 半波损失 ：光由光速较大的介质射向光速较小的介质时，反射光位相突变 .PML例2 如图 离湖面 h=0.5m处有一电磁波接收器位于 C ，当一射电星从地平面渐渐升起时， 接收器断续地检测到一系列极大值 . 已

4、知射电星所发射的电磁波的波长为20.0cm,求第一次测到极大值时，射电星的方位与湖面所成的角度.ACB12解 计算波程差ACB12极大时取 考虑半波损失时，附加波程差取 均可，符号不同， 取值不同，对问题实质无影响.注意ACB12END分振幅干涉：薄膜干涉PLDC34E5A1B2F一般情况PLDC34E5A1B2例0：薄膜反射光的光程差 反射光的光程差 反射光的光程差 透射光的光程差注意：透射光和反射光干涉具有互补 性 ，符合能量守恒定律.有序排列 反射光的光程差无序排列有序排列无序排列n1,n2,n3讨论(1) 薄膜厚度均匀(d一定)， 随入射角 i 变化若、n1、n2一定， 与d、i有关同一入射角i 对应同一级干涉条纹不同入射角 对应不同级次的条纹干涉条纹为一组同心圆环等倾干涉薄膜同一厚度处对应同一级干涉条纹薄膜不同厚度处对应不同级次干涉条纹条纹形状与薄膜等厚线相同等厚干涉(2) 入射角i一定(平行光入射)，随薄膜厚度d变化明暗 当光线垂直入射时当 时当 时一、均匀膜的等倾干涉23玻璃取（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n1=1.00，氟化镁 n2=1.38 ，=550nm减弱解 则END 增透膜和增反膜SM劈尖角1、 劈 尖二、非均匀膜的等 厚干涉2、牛顿环牛顿环