大學(xué)物理II(二)3光的干涉

1、s8111010s810 Hz105 . 7103 . 41414)cos(10101tEE)cos(20202tEE21EEE00 tEEcos)cos(10202010220210202 EEEEE20EI 光強(qiáng))cos(210202010220210EEEE0201dtEI)cos(210202010220210EEEEI原子發(fā)光原子發(fā)光是隨機(jī)的是隨機(jī)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明紋明紋dDk212暗紋暗紋3, 2, 1, 0kDxd極小2) 12(k極大kkkxxx1dDxdDkdDk212 dDxx12rr 1r2rPS0D1S2Sd21II 1max4II0minII0224646cos22121IIIIIP1M2MLCd2sD1ssSS1S2 Dd2S1SMEE? 例例 以單色光照射到相距為以單色光照射到相距為0.2

3、mm的雙縫上的雙縫上,雙縫與屏雙縫與屏幕的垂直距離為幕的垂直距離為1m. (1) 從第一級明從第一級明 紋紋 到同側(cè)到同側(cè) 的第四級明的第四級明 紋的距離為紋的距離為7.5mm,求單色光的波長求單色光的波長;(2) 若入射光的波長為若入射光的波長為600nm,求相鄰兩明紋間的距離求相鄰兩明紋間的距離.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) 擴(kuò)展光源增加干涉條紋的亮度（單色或非單色光源）擴(kuò)展光源增加干涉條紋的亮度（單色或非單色光源）2) 條紋定域于無限遠(yuǎn)或正透鏡后焦面條紋定域于無限遠(yuǎn)或正透鏡后焦面3) 條紋觀察面上一點(diǎn)對應(yīng)一個入條紋觀察面上一點(diǎn)對應(yīng)一個入( (出出) )射方向射方向, , 一個圓條紋對應(yīng)一個一個圓條紋對應(yīng)一個i 等傾圓條紋等傾圓條紋小小結(jié)結(jié)L fPo r環(huán)環(huán)B en n n n i rA CD21Siii iPifor環(huán)環(huán)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時有時有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應(yīng)用應(yīng)用測波長測波長 測折射率測折射率測細(xì)小直徑、厚度、微小變化測細(xì)小直徑、厚度、微小變化 h待測塊規(guī)待測塊規(guī)標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)平晶平晶測表面不平度測表面不平度等厚條紋等厚條紋待測工件待測工件平晶平晶LD 思考：思考：怎么判怎么判斷楔角斷楔角的位置的位置? ?nl2d1n2nSiO2Sien22, 1 , 0kk22nkek2626ned50. 12105893610m101786. 16d1n2nabab2bahabh22bahR0nre22 ne-明明k-暗暗2) 12(k222eRRr22eeRRe Rre22R0rnnRkrk212nkRrk2 , 1k2 , 1 , 0kkne222) 12(22kneRre22nkRnRkr) 1(nRkk11AB22n3n2) 12(222ken2n3n2max