物理光學(xué)-3光的干涉1ppt課件

1、第三章光的干涉和干涉儀光的干涉景象：在兩個或多個光波疊加的區(qū)域，某些點(diǎn)的光的干涉景象：在兩個或多個光波疊加的區(qū)域，某些點(diǎn)的振動一直加強(qiáng)，另一些點(diǎn)的振動一直減弱，構(gòu)成在該區(qū)域振動一直加強(qiáng)，另一些點(diǎn)的振動一直減弱，構(gòu)成在該區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定的光強(qiáng)強(qiáng)弱分布的景象稱為光的干涉景象。肥皂內(nèi)穩(wěn)定的光強(qiáng)強(qiáng)弱分布的景象稱為光的干涉景象。肥皂泡、水面上的油膜呈現(xiàn)的美麗顏色等泡、水面上的油膜呈現(xiàn)的美麗顏色等第一節(jié)第一節(jié) 光波干涉的條件和實(shí)現(xiàn)方法光波干涉的條件和實(shí)現(xiàn)方法一、光波干涉的條件一、光波干涉的條件兩支蠟燭、兩盞燈放在一同，同時照在墻壁上。兩支蠟燭、兩盞燈放在一同，同時照在墻壁上。無光強(qiáng)度明暗變化的干涉景象無光強(qiáng)度明

2、暗變化的干涉景象 兩個頻率一樣的鈉光燈不能產(chǎn)生干涉兩個頻率一樣的鈉光燈不能產(chǎn)生干涉景象，即使是同一個單色光源的兩部分景象，即使是同一個單色光源的兩部分發(fā)出的光，也不能產(chǎn)生干涉。發(fā)出的光，也不能產(chǎn)生干涉。無干涉景象無干涉景象 兩個完全獨(dú)立的沒有關(guān)聯(lián)的光波無論如何不會產(chǎn)生干涉，兩個完全獨(dú)立的沒有關(guān)聯(lián)的光波無論如何不會產(chǎn)生干涉，而只需當(dāng)兩個光波有嚴(yán)密關(guān)聯(lián)或當(dāng)兩個光波是由同一光波分別而只需當(dāng)兩個光波有嚴(yán)密關(guān)聯(lián)或當(dāng)兩個光波是由同一光波分別出來時，才會發(fā)生干涉。從光源本身的發(fā)光特性來解釋出來時，才會發(fā)生干涉。從光源本身的發(fā)光特性來解釋 光源中單個原子發(fā)光是間歇的，繼續(xù)時間約光源中單個原子發(fā)光是間歇的，繼續(xù)

3、時間約10-910-9秒。前后秒。前后光波是完全獨(dú)立的，初相位沒有固定關(guān)系。不同原子發(fā)出的波光波是完全獨(dú)立的，初相位沒有固定關(guān)系。不同原子發(fā)出的波列也如此。列也如此。 兩個波列構(gòu)成的干涉圖樣只能在兩個波列構(gòu)成的干涉圖樣只能在10-910-9秒內(nèi)存在，另一時辰秒內(nèi)存在，另一時辰對應(yīng)于另一位相差的干涉圖樣，只能記錄到強(qiáng)度對應(yīng)于另一位相差的干涉圖樣，只能記錄到強(qiáng)度I I的某一時間平的某一時間平均值。均值。普通光源：自發(fā)輻射普通光源：自發(fā)輻射獨(dú)立獨(dú)立( (不同不同原子發(fā)的原子發(fā)的光光) )獨(dú)立獨(dú)立( (同一原子先后發(fā)同一原子先后發(fā)的光的光) ) 調(diào)查兩光波疊加區(qū)域內(nèi)的某一點(diǎn)調(diào)查兩光波疊加區(qū)域內(nèi)的某一點(diǎn)

4、P的強(qiáng)度的強(qiáng)度 22121212122cosIIIIaaa a)()()(212121trkk1.1.非相關(guān)疊加非相關(guān)疊加 對普通光源來說，由于原子發(fā)光是間歇的、隨機(jī)的、對普通光源來說，由于原子發(fā)光是間歇的、隨機(jī)的、獨(dú)立的，在察看時間獨(dú)立的，在察看時間 內(nèi)，相位差不能堅(jiān)持恒定內(nèi)，相位差不能堅(jiān)持恒定, ,變化次數(shù)變化次數(shù)極多極多, ,可取可取0 022間的一切能夠值間的一切能夠值, ,且時機(jī)均等。且時機(jī)均等。22121200112cosIIdaaa ad 于是非相關(guān)疊加時的光強(qiáng)為于是非相關(guān)疊加時的光強(qiáng)為 I=I1+I2 I=I1+I2可見，在非相關(guān)疊加時，總光強(qiáng)等于兩光源單獨(dú)發(fā)出的可見，在非相關(guān)

5、疊加時，總光強(qiáng)等于兩光源單獨(dú)發(fā)出的光波在該處產(chǎn)生的光強(qiáng)之和，且光強(qiáng)是均勻分布的。光波在該處產(chǎn)生的光強(qiáng)之和，且光強(qiáng)是均勻分布的。 2.相關(guān)疊加相關(guān)疊加假設(shè)在察看時間假設(shè)在察看時間內(nèi)，相位差堅(jiān)持恒定內(nèi)，相位差堅(jiān)持恒定, ,那么合成光強(qiáng)在空間那么合成光強(qiáng)在空間構(gòu)成強(qiáng)弱相間的穩(wěn)定分布。這是相關(guān)疊加的重要特征。構(gòu)成強(qiáng)弱相間的穩(wěn)定分布。這是相關(guān)疊加的重要特征。)()()(212121trkk1 1振動方向一樣振動方向一樣 干涉項(xiàng)干涉項(xiàng)I12I12與與a1a1、a2a2的標(biāo)量積有關(guān)。的標(biāo)量積有關(guān)。2 2頻率一樣頻率一樣 否那么兩光波頻率差引起隨時間迅速變化的位相差的變否那么兩光波頻率差引起隨時間迅速變化的位

6、相差的變化化3 3相位差恒定相位差恒定 相位差堅(jiān)持恒值，該點(diǎn)強(qiáng)度穩(wěn)定分布相位差堅(jiān)持恒值，該點(diǎn)強(qiáng)度穩(wěn)定分布22121212122cosIIIIaaa a振動方向一樣振動方向一樣振動頻率一樣振動頻率一樣相位差堅(jiān)持恒定相位差堅(jiān)持恒定二、相關(guān)光的獲得二、相關(guān)光的獲得原理：原理：將同一光源上同一點(diǎn)或極小區(qū)域發(fā)出的一束光分成兩束，將同一光源上同一點(diǎn)或極小區(qū)域發(fā)出的一束光分成兩束，讓它們經(jīng)過不同的傳播途徑后，再使它們相遇，它們是讓它們經(jīng)過不同的傳播途徑后，再使它們相遇，它們是相關(guān)光。相關(guān)光。方法：方法：分波陣面法：把光波的波陣面分為兩部分分波陣面法：把光波的波陣面分為兩部分分振幅法：利用兩個界面產(chǎn)生兩束反射

7、光或折射光分振幅法：利用兩個界面產(chǎn)生兩束反射光或折射光分波面法：楊氏干涉pS *分波面法分波面法分振幅法分振幅法p薄膜薄膜S *分振幅法：平行平板產(chǎn)生的干涉產(chǎn)生光波干涉的補(bǔ)充條件：產(chǎn)生光波干涉的補(bǔ)充條件：4.光程差不太大光程差不太大5.光強(qiáng)差不太大光強(qiáng)差不太大光程差不能太大，否那么由同一波列分成的兩個波列不能相遇光程差不能太大，否那么由同一波列分成的兩個波列不能相遇 相關(guān)光的獲得相關(guān)光的獲得分波陣面法分波陣面法分振幅法分振幅法薄膜干涉薄膜干涉楊氏雙縫干涉楊氏雙縫干涉雙棱面鏡干涉雙棱面鏡干涉洛埃鏡干涉洛埃鏡干涉等傾干涉等傾干涉等厚干涉等厚干涉邁克爾遜干涉儀邁克爾遜干涉儀牛頓環(huán)牛頓環(huán)劈尖干涉劈尖干

8、涉增透膜增透膜增反膜增反膜 第二節(jié)第二節(jié) 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)英國物理學(xué)家、醫(yī)生和考古學(xué)家，英國物理學(xué)家、醫(yī)生和考古學(xué)家，光的動搖說的奠基人之一光的動搖說的奠基人之一動搖光學(xué)：楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)動搖光學(xué)：楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)生理光學(xué)：三原色原理生理光學(xué)：三原色原理資料力學(xué)：楊氏彈性模量資料力學(xué)：楊氏彈性模量考古學(xué)：破譯古埃及石碑上的文字考古學(xué)：破譯古埃及石碑上的文字托馬斯托馬斯楊楊Thomas YoungThomas Young楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)安裝楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)安裝 1801年，楊氏巧妙地設(shè)計(jì)了一種把單個波陣面分解為兩個波陣面以鎖定兩個光源之間的相位差的方法來研討光的干涉景象。楊氏用疊

9、加原了解釋了干涉景象，在歷史上第一次測定了光的波長，為光的動搖學(xué)說確實(shí)立奠定了根底。 S線光源，線光源，G是一個遮光屏，其上有兩條與是一個遮光屏，其上有兩條與S平行的狹縫平行的狹縫S1、S2，且與，且與S等間隔，因此等間隔，因此S1、S2 是相關(guān)光源，且相位一樣；是相關(guān)光源，且相位一樣；S1、S2 之間的間隔是之間的間隔是d ，到屏的間隔是，到屏的間隔是D。S1S2SdDxOP1r2r干涉條紋干涉條紋I I光強(qiáng)分布同方向、同頻率、有恒定初位相差的兩個單色光源所同方向、同頻率、有恒定初位相差的兩個單色光源所發(fā)出的兩列光波的疊加。發(fā)出的兩列光波的疊加。SG一、干涉圖樣的計(jì)算一、干涉圖樣的計(jì)算Oxy

10、zP(x,y,D)dS1r2r1S2SyxD1、P點(diǎn)的干涉條紋強(qiáng)度2cos4cos2200212121IIIIIIIIII則：設(shè))(cos)(cos)(1220122012424rrIrrkIIkrrk則：光強(qiáng) I 的強(qiáng)弱取決于光程差)(12rr 22、光程差D的計(jì)算OxyzP(x,y,D)dS1r2r1S2SyxD222222222122DydxrDydxr)()(xdrrrrrrrr2212212122122)(xDdDxdrrxdrr2221212光程差：xDdIxDkdII2020424coscos則：3、干涉條紋的意義xDdII204cos，其中：為暗條紋；有最小值：時當(dāng)為亮條紋；有

11、最大值：時當(dāng)21002140mIdDmxIIdDmxMINMAX,)(,x04IIdDmxMAX,021MINIdDmx,)(OxyzP(x,y,D)S1r2r1S2Syx為暗條紋；時為亮條紋；時,)(,042112012MINMAXImrrIImrr用光程差表示：結(jié)論：1、干涉條紋代表著光程差的等值線。2、相鄰兩個干涉條紋之間其光程差變化量為一個波長l，位相差變化2p。在同一條紋上的恣意一點(diǎn)到兩個光源的光程差是恒定的。22212100()()4cos4cos2rrrrIIkI4、干涉條紋的間隔dDdDmdDme)(1條紋間隔：定義：兩條相關(guān)光線的夾角為相關(guān)光束的會聚角，用w表示。eDd條紋的

12、間隔：在楊氏實(shí)驗(yàn)中：涉系統(tǒng)。的公式，適合于任何干是一個具有普遍意義eOxyzP(x,y,D)dS1r2r1S2SyxD會聚角- 4- 20240 . 00 . 20 . 40 . 60 . 81 . 0eeImm-1m+2m+1Dxmd5、干涉條紋間隔與波長。條紋間隔1ee,x0白條紋白條紋白光條紋e條紋的間隔：二、兩個點(diǎn)源在空間構(gòu)成的干涉場二、兩個點(diǎn)源在空間構(gòu)成的干涉場22222212)2()2(DydxDydxrr跡。對點(diǎn)光源等光程差的軌干涉條紋應(yīng)是空間位置空間分布的；兩點(diǎn)源形成的干涉場是1222222222mdzymxm ；有：對于亮條紋，在三維空間中，干涉結(jié)果：等光程差面等光程差面與屏

13、幕的交線等光程差面是一組以m為參數(shù)的回轉(zhuǎn)雙曲面族部分位置條紋干涉條紋的特點(diǎn)干涉條紋的特點(diǎn)干涉條紋是一組平行等間距的明、暗相間的直條紋。中央干涉條紋是一組平行等間距的明、暗相間的直條紋。中央為零級明紋，上下對稱，明暗相間，均勻陳列。為零級明紋，上下對稱，明暗相間，均勻陳列。干涉條紋不僅出如今屏上，凡是兩光束重疊的區(qū)域都存在干涉條紋不僅出如今屏上，凡是兩光束重疊的區(qū)域都存在干涉，故楊氏雙縫干涉屬于非定域干涉。干涉，故楊氏雙縫干涉屬于非定域干涉。當(dāng)當(dāng)D D、一定時，一定時，e e與與d d成反比，成反比，d d越小，條紋分辨越清。越小，條紋分辨越清。11與與22為整數(shù)比時，某些級次的條紋發(fā)生重疊。為

14、整數(shù)比時，某些級次的條紋發(fā)生重疊。 m11=m22 m11=m22光源光源S S位置改動：位置改動：S S下移時，零級明紋上移，干涉條紋整體向上平移；下移時，零級明紋上移，干涉條紋整體向上平移；S S上移時，干涉條紋整體向下平移，條紋間距不變。上移時，干涉條紋整體向下平移，條紋間距不變。e=D/d討論討論 1波長及安裝構(gòu)造變化時干涉條紋的挪動和變化波長及安裝構(gòu)造變化時干涉條紋的挪動和變化雙縫間距雙縫間距d d改動：改動：當(dāng)當(dāng)d d增大時，增大時，e e減小，零級明紋中心位置不變，條紋變減小，零級明紋中心位置不變，條紋變密。密。當(dāng)當(dāng)d d 減小時，減小時，e e增大，條紋變稀疏。增大，條紋變稀疏

15、。舉例：假設(shè)屏幕距雙縫的間隔為舉例：假設(shè)屏幕距雙縫的間隔為D = 800mmD = 800mm，人眼對鈉光，人眼對鈉光= 589.3nm= 589.3nm最敏感，可以分辨到最敏感，可以分辨到e=0.065 mm e=0.065 mm ，那么，那么mmxDd25. 7065. 01058938007dDe雙縫與屏幕間距雙縫與屏幕間距D D改動：改動：當(dāng)當(dāng)D D 減小時，減小時，e e減小，零級明紋中心位置不變，減小，零級明紋中心位置不變，條紋變密。條紋變密。當(dāng)當(dāng)D D 增大時，增大時，e e增大，條紋變稀疏。增大，條紋變稀疏。入射光波長改動：入射光波長改動： 當(dāng)當(dāng)增大時，增大時，xx增大，條紋變

16、疏；增大，條紋變疏； 當(dāng)當(dāng)減小時，減小時，xx減小，條紋變密。減小，條紋變密。dDe假設(shè)用復(fù)色光源，那么干涉條紋是彩色的。假設(shè)用復(fù)色光源，那么干涉條紋是彩色的。對于不同的光波，假設(shè)滿足對于不同的光波，假設(shè)滿足m11=m22m11=m22，出現(xiàn)干涉條紋的重疊。，出現(xiàn)干涉條紋的重疊。2 2介質(zhì)對干涉條紋的影響介質(zhì)對干涉條紋的影響在在S1S1后加透明介質(zhì)薄膜，干涉條紋如何變化？后加透明介質(zhì)薄膜，干涉條紋如何變化？零級明紋上移至點(diǎn)零級明紋上移至點(diǎn)P P，屏上一，屏上一切干涉條紋同時向上平移。切干涉條紋同時向上平移。移過條紋數(shù)目移過條紋數(shù)目k=(n-1)t/k=(n-1)t/條紋挪動間隔條紋挪動間隔 O

17、P=ke OP=ke假設(shè)假設(shè)S2S2后加透明介質(zhì)薄膜，后加透明介質(zhì)薄膜，干涉條紋下移。干涉條紋下移。r2r1OPxdS2S1假設(shè)把整個實(shí)驗(yàn)安裝置于折射率為假設(shè)把整個實(shí)驗(yàn)安裝置于折射率為n n的介質(zhì)中的介質(zhì)中 明條紋：明條紋： =n(r2-r1)= =n(r2-r1)=m m=0,1,2,m m=0,1,2, 暗條紋：暗條紋： =n(r2-r1)= =n(r2-r1)=(2m+1)/2 m=1,2,3,(2m+1)/2 m=1,2,3,或或 明條紋：明條紋：r2-r1=xd/D=r2-r1=xd/D=m/n=m/n=m m=0,1,2,m m=0,1,2, 暗條紋：暗條紋：r2-r1=xd/D=

18、r2-r1=xd/D=(2m+1)/2n(2m+1)/2n = =(2m+1) m=1,2,3,(2m+1) m=1,2,3, 為入射光在介質(zhì)中的波長為入射光在介質(zhì)中的波長條紋間距為條紋間距為 x=D/(nd)=D/d x=D/(nd)=D/d 干涉條紋變密。干涉條紋變密。楊氏雙縫干涉的運(yùn)用楊氏雙縫干涉的運(yùn)用 丈量波長丈量波長 丈量薄膜的厚度和折射率丈量薄膜的厚度和折射率 長度的丈量微小改動量長度的丈量微小改動量例例1 1、求光波的波長、求光波的波長在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，知雙縫間距為在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，知雙縫間距為0.60mm0.60mm，縫和屏相距，縫和屏相距1.50m1.50m，測得條紋

19、間距為，測得條紋間距為1.50mm1.50mm，求入射光的波長。，求入射光的波長。解：由楊氏雙縫干涉條紋間距公式解：由楊氏雙縫干涉條紋間距公式 e=D/d可以得到光波的波長為可以得到光波的波長為 =ed/D代入數(shù)據(jù)，得代入數(shù)據(jù)，得=1.5010-30.6010-3/1.50 =6.0010-7m =600nm當(dāng)雙縫干涉安裝的一條狹縫當(dāng)雙縫干涉安裝的一條狹縫S1S1后面蓋上折射率為后面蓋上折射率為n=1.58n=1.58的云母片時，察看到屏幕上干涉條紋挪動了的云母片時，察看到屏幕上干涉條紋挪動了9 9個條紋間距，個條紋間距，知波長知波長=550nm=550nm，求云母片的厚度。，求云母片的厚度。

20、例例2、根據(jù)條紋挪動求縫后所放介質(zhì)片的厚度、根據(jù)條紋挪動求縫后所放介質(zhì)片的厚度r2r1OPxdS2S1解：沒有蓋云母片時，零級明條紋在解：沒有蓋云母片時，零級明條紋在O O點(diǎn)；點(diǎn)； 當(dāng)當(dāng)S1S1縫后蓋上云母片后，光線縫后蓋上云母片后，光線1 1的光程增大。的光程增大。 由于零級明條紋所對應(yīng)的光程差為零，所以這時零級明由于零級明條紋所對應(yīng)的光程差為零，所以這時零級明條紋只需上移才干使光程差為零。條紋只需上移才干使光程差為零。 依題意，依題意，S1S1縫蓋上云母片后，零級明條紋由縫蓋上云母片后，零級明條紋由O O點(diǎn)挪動原點(diǎn)挪動原來的第九級明條紋位置來的第九級明條紋位置P P點(diǎn)，點(diǎn)， 當(dāng)當(dāng)xDxD時

21、，時，S1S1發(fā)出的光可以近似看作垂直經(jīng)過云母片，發(fā)出的光可以近似看作垂直經(jīng)過云母片，光程添加為光程添加為(n-1)b(n-1)b，從而有，從而有 (n-1)b=k (n-1)b=k所以所以 b=k/(n-1)=9 b=k/(n-1)=955055010-9/(1.58-1) 10-9/(1.58-1) =8.53 =8.5310-6m10-6mr2r1OPxdS2S1例例3 3 一雙縫安裝的一個縫為折射率一雙縫安裝的一個縫為折射率1.401.40的薄玻璃片遮蓋，的薄玻璃片遮蓋，另一個縫為折射率另一個縫為折射率1.701.70的薄玻璃片遮蓋，在玻璃片插入以后，的薄玻璃片遮蓋，在玻璃片插入以后，

22、屏上原來的中央極大所在點(diǎn)，如今為原來的第五級明紋所占屏上原來的中央極大所在點(diǎn)，如今為原來的第五級明紋所占據(jù)。假定據(jù)。假定=480nm=480nm，且兩玻璃片厚度均為，且兩玻璃片厚度均為t t，求，求t t值。值。P2n1nO 解：兩縫分別為薄玻璃片遮蓋后，兩束相關(guān)光到達(dá)O點(diǎn)處的光程差的改動為tnntntn121211由題意得由題意得512tnn所以所以 mmnnt810840. 170. 11048005561012例例4 4 假設(shè)將雙縫安裝浸入折射率為假設(shè)將雙縫安裝浸入折射率為n n的水中，那么條紋的水中，那么條紋的間距添加還是減??？的間距添加還是減??？解：入射光在水中的波長變?yōu)榻猓喝肷涔庠?/p>

23、水中的波長變?yōu)檎婵罩械牟ㄩLnn所以相鄰明條紋或暗條紋的間距為所以相鄰明條紋或暗條紋的間距為enendDdDen間距減小間距減小S1S2SOO11r2r 解：用透明薄片蓋著解：用透明薄片蓋著S1縫，中央明紋位置從縫，中央明紋位置從O點(diǎn)點(diǎn)向上移到向上移到O1點(diǎn)，其它條紋點(diǎn)，其它條紋隨之平動，但條紋寬度不隨之平動，但條紋寬度不變。變。enrneer) 1(11O1O1點(diǎn)是中央明紋，兩光路的光程差應(yīng)等于點(diǎn)是中央明紋，兩光路的光程差應(yīng)等于0 0 0) 1(12enrrenrr) 1(12例例5 5 在雙縫實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長為在雙縫實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長為550nm550nm，用一厚，用一厚e e =2.

24、85=2.8510104cm4cm的透明薄片蓋著的透明薄片蓋著S1S1縫，結(jié)果中央明紋移到原縫，結(jié)果中央明紋移到原來第三條明紋處，求透明薄片的折射率。來第三條明紋處，求透明薄片的折射率。加透明薄片后，光路的光程為加透明薄片后，光路的光程為不加透明薄片時，出現(xiàn)第不加透明薄片時，出現(xiàn)第3 3 級明紋的條件是：級明紋的條件是：312rr由以上兩式可得：由以上兩式可得：13en58. 111058. 210550369是云母片。是云母片。31e )n(1S2S1r2rh例例6 6 知：知：S2 S2 縫上覆蓋的介質(zhì)厚縫上覆蓋的介質(zhì)厚度為度為h h，折射率為，折射率為n n，設(shè)入射光，設(shè)入射光的波長為的

25、波長為。問：原來的零級。問：原來的零級條紋移至何處？假設(shè)移至原來?xiàng)l紋移至何處？假設(shè)移至原來的第的第 k k 級明條紋處，其厚度級明條紋處，其厚度 h h 為多少？為多少？ 12)(rnhhr解：從解：從S1S1和和S2S2發(fā)出的相關(guān)光所對應(yīng)的光程差發(fā)出的相關(guān)光所對應(yīng)的光程差h)n(rr112 當(dāng)光程差為零時，對應(yīng)當(dāng)光程差為零時，對應(yīng) 零條紋的位置應(yīng)滿足：零條紋的位置應(yīng)滿足：所以零級明條紋下移所以零級明條紋下移0 原來原來k k級明條紋位置滿足：級明條紋位置滿足： krr 12設(shè)有介質(zhì)時零級明條紋移到原來設(shè)有介質(zhì)時零級明條紋移到原來第第k k級處，它必需同時滿足：級處，它必需同時滿足：khnrr

26、) 1(121 nkh 1S2S1r2rh例例7 7楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，P P為屏上第五級亮紋所在位置。現(xiàn)將為屏上第五級亮紋所在位置?，F(xiàn)將一玻璃片插入光源發(fā)出的光束途中，那么一玻璃片插入光源發(fā)出的光束途中，那么P P點(diǎn)變?yōu)橹醒肓翖l紋點(diǎn)變?yōu)橹醒肓翖l紋的位置，求玻璃片的厚度。的位置，求玻璃片的厚度。21SSP解沒插玻璃片之前二光束的光程差為解沒插玻璃片之前二光束的光程差為知知: : 玻璃玻璃m6 . 05 . 1n512rr1r2r插玻璃片之后二光束的光程差為插玻璃片之后二光束的光程差為 011212 ndrrnddrr5) 15 . 1 (dmd 610 例例8 8 鈉光燈作光源，波

27、長鈉光燈作光源，波長 ，屏與雙縫的間隔，屏與雙縫的間隔 D=500mm,(1)d=1.2mmD=500mm,(1)d=1.2mm和和d=10mm,d=10mm,相鄰明條紋間距分別為多大？相鄰明條紋間距分別為多大？2) 2) 假設(shè)相鄰明條紋的最小分辨間隔為假設(shè)相鄰明條紋的最小分辨間隔為0.065mm,0.065mm,能分辨干涉能分辨干涉條紋的雙縫間距是多少？條紋的雙縫間距是多少？m5893. 0解解1d= 1.2 mm mmdDe25. 02 . 110893. 55004d=10 mmmmdDe030. 01010893. 550042mme065. 0雙縫間距雙縫間距d d為為mmeDd5

28、.4065.010893.55004 例例9 雙縫間的間隔雙縫間的間隔d=0.25mm,雙縫到屏幕的間隔雙縫到屏幕的間隔=50cm,用波長用波長400nm700nm的白光照射雙縫，求第的白光照射雙縫，求第2級明紋彩色帶級明紋彩色帶(第第2級光譜級光譜)的寬度。的寬度。 解解 所求第所求第2級明紋彩色帶級明紋彩色帶(光譜光譜)的寬度實(shí)踐上是的寬度實(shí)踐上是700nm的第的第2級亮級亮紋和紋和400nm的第的第2級亮紋之間的間級亮紋之間的間隔。隔。k=0k=-1k=-2k=1k=2 xm=0,1,2,m=0,1,2,依次稱為零級、第一級、第二級亮紋等等。依次稱為零級、第一級、第二級亮紋等等。零級亮紋

29、零級亮紋( (中央亮紋中央亮紋) )在在x=0 x=0處。處。), 2 , 1 , 0(mdDmx亮紋亮紋dDkx明紋坐標(biāo)為明紋坐標(biāo)為)(212dDx代入：代入：d=0.25mm,L=500mm,d=0.25mm,L=500mm, 2=72=710-4mm,10-4mm, 1= 4 1= 4 10-4mm10-4mm得：得： x =1.2mmx =1.2mm第三節(jié)第三節(jié) 分波前干涉的其它實(shí)驗(yàn)安裝分波前干涉的其它實(shí)驗(yàn)安裝一、菲涅耳雙面鏡干涉實(shí)驗(yàn)一、菲涅耳雙面鏡干涉實(shí)驗(yàn)ABCM1M2點(diǎn)光源點(diǎn)光源屏屏平面鏡平面鏡屏幕上屏幕上O O點(diǎn)在兩個虛點(diǎn)在兩個虛光源連線的垂直平分光源連線的垂直平分線上，屏幕上明暗條線上，屏幕上明暗條紋中心對紋中心對O O點(diǎn)的偏離點(diǎn)的偏離dDkx