物理教学课件光干涉

物理教学课件光干涉2023/3/41第一页，共二十页，2022年，8月28日1.形成明纹、暗纹的条件明纹暗纹dD2.明纹、暗纹的位置(中心位置)明纹中心位置:暗纹中心位置:3.相邻明纹(或暗纹)间距离杨氏双缝干涉实验小结第二页，共二十页，2022年，8月28日o紫红紫红k级△x紫红k+1级(2级)白光白色波长大小红紫4.用白光照射①中央明纹是白色②其余各级条纹是紫到红的彩色光带③彩色光带的宽度④当级数高到一定程度时,有重迭现象假设从第K级开始重迭说明从第2级开始重迭在重迭区域波程差相等

=第三页，共二十页，2022年，8月28日干涉条纹向光程增大的一侧移动,条纹间距不变5.条纹移动问题6.光程和光程差（1）光程（2）光程差（3）位相差与光程差的关系（4）光通过薄透镜时不产生附加的光程差第四页，共二十页，2022年，8月28日12.2劈尖干涉和牛顿环干涉一、劈尖干涉1.形成明、暗纹的条件明纹暗纹棱边：劈尖干涉的图样是一系列平行于棱边的明、暗相间的直条纹。①②棱边K的取值：第五页，共二十页，2022年，8月28日2.相邻两明纹(或暗纹)所对应的膜的厚度差3.相邻两明纹(或暗纹)间距离(1)条纹是等间距(2)条纹间距与θ有关第六页，共二十页，2022年，8月28日4.条纹的移动与膜厚改变量之间的关系K级明纹MM点的光程差改变M点移动一个条纹M点移动一个条纹膜的厚度改变M点移动N个条纹膜的厚度改变介质中第七页，共二十页，2022年，8月28日相邻两条明纹间距5.劈尖干涉的应用(1)测量微小长度和微小角度干涉膨涨仪(2)测量长度的微小变化样品长度的改变量样品原长温度改变量第八页，共二十页，2022年，8月28日平面上有凸起平面上有凹坑待测标准(3)检查平面质量条纹偏向膜(空气)厚部分条纹偏向膜(空气)薄部分条纹为平行于棱边的直条纹平面平整光洁第九页，共二十页，2022年，8月28日牛顿环牛顿环的特点：级次—内低外高间距—内疏外密①②BCAO明环暗环K的取值：1.形成明、暗环的条件接触点：二、牛顿环第十页，共二十页，2022年，8月28日①②BCAO2.明、暗环半径第十一页，共二十页，2022年，8月28日压环外扩：压环内缩：(3)检查透镜表面曲率

(2)测凸透镜的曲率半径3.牛顿环的应用

(1)测波长要打磨中央部分要打磨边缘部分第十二页，共二十页，2022年，8月28日三、增透膜和增反膜1.增透膜：使反射光干涉减弱、透射光干涉加强的薄膜应用在：显微镜、照相机、望远镜的透镜等。2.增反膜：应用在：眼镜、轿车玻璃、激光器谐振腔内反射镜等。直射到膜的表面，欲使反射光中=550nm的成分相消，求：膜的最小厚度。例1：玻璃n3=1.5，镀MgF2

n2=1.38，放在空气中，白光垂解：使透射光干涉减弱、反射光干涉加强的薄膜第十三页，共二十页，2022年，8月28日12.3迈克尔逊干涉仪一、仪器结构：二、仪器原理：光干涉原理。(1)当时等厚空气膜等倾干涉（2）当不严格垂直时形成空气劈尖等厚干涉M21122S半透半反膜M1M2

G1G2E补偿板第十四页，共二十页，2022年，8月28日三、仪器的应用测量微小长度（可测不透明物体）(2)在光路上加透明物体测厚度（实际还可测等）（固定）分光板补偿板观察孔第十五页，共二十页，2022年，8月28日例2:解：两块折射率为1.6的标准平面玻璃之间形成一个空气劈尖，用λ=600nm的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹。当劈尖内充入n=1.4的液体时，条纹间距比空气时缩小=0.5mm,那么劈尖角θ=？第十六页，共二十页，2022年，8月28日例3:牛顿环干涉实验，已知凸透镜的曲率半径，牛顿环的最大半径，若入射光的波长。求：（1）可产生多少个环形干涉条纹。（2）若把该装置浸没在水中（），会看到多少环形干涉条纹。解：由明环半径：则：（1）真空时：，则：即：只能看到34条条纹。（2）有介质时：，则：即：能看到45条条纹。第十七页，共二十页，2022年，8月28日例4：在一平玻璃上放一平凹透镜，薄膜层为空气(1)边缘是明纹还是暗纹？(2)最多能看到几级暗纹?解:(1)明纹暗纹边缘边缘是0级暗纹(2)所以最多能看到第3级暗纹,共4条暗纹第十八页，共二十页，2022年，8月28日小结一、劈尖干涉1.形成明、暗纹的条件明纹暗纹①②2.相邻两明纹(或暗纹)所对应的膜的厚度差3.相邻两明纹(或暗纹)间距离4.条纹的移动与膜厚改变量之间的关系K级明纹M介质中第十九页，共二十页，2022年，8月28日明环暗环1.形成明、暗