版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
光的干涉課件第一頁,共三十一頁,2022年,8月28日1.理解相干疊加和不相干疊加的區(qū)別和聯(lián)系;2.理解光的相干條件和光的干涉定義;3.理解干涉條紋的可見度,以及空間相干性和時(shí)間相干性對(duì)干涉條紋可見度的影響;4.掌握相位差和光程差之間的關(guān)系;5.掌握分波面干涉裝置的干涉光強(qiáng)分布的基本規(guī)律,即干涉條紋的間距和條紋的形狀等;第一章教學(xué)目標(biāo)第二頁,共三十一頁,2022年,8月28日6.掌握分振幅等傾干涉的條紋待征和光強(qiáng)分布及其應(yīng)用;7.掌握分振幅等厚干涉的條紋待征和光強(qiáng)分布及其應(yīng)用;8.掌握邁克耳孫干涉儀和法布里—珀羅干涉儀的基本原理及其應(yīng)用.第三頁,共三十一頁,2022年,8月28日1.11.電磁波
根據(jù)麥克斯韋理論:變化的電場(chǎng)與變化的磁場(chǎng)互相激發(fā)形成電磁波.
H
E
§1.1
波動(dòng)的獨(dú)立性、疊加性和相干性一、光的電磁理論第四頁,共三十一頁,2022年,8月28日2.平面電磁波的性質(zhì)
(1)
電磁波是電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的矢量波
(ref.附錄1.2)E
z
H或
B
第五頁,共三十一頁,2022年,8月28日(2)橫波
(3)
真空中波速:
介質(zhì)中波速:
麥克斯韋:光是特定波段的電磁波!第六頁,共三十一頁,2022年,8月28日3.光矢量(光波的振動(dòng)矢量)用電場(chǎng)強(qiáng)度矢量表示
定義:折射率
對(duì)非鐵磁性介質(zhì)
4.光的強(qiáng)度(光強(qiáng)度、光強(qiáng))用平均能流密度表示
(A為電場(chǎng)強(qiáng)度振幅):一般僅表示相對(duì)光強(qiáng)度第七頁,共三十一頁,2022年,8月28日5.電磁波譜長(zhǎng)波波段:波動(dòng)性顯著短波波段:粒子性顯著光波波段:波粒二象性顯著第八頁,共三十一頁,2022年,8月28日3900?
紫7600?
紅可見光:引起人視覺的那部分電磁波。光源:發(fā)射光波的物體。波長(zhǎng)范圍:(390~760)nm
(7.5~4.1)×1014
Hz390
—
435
—
450—
492
—
577
—
597
—
622
—760
nm
紫
藍(lán)
青
綠
黃
橙
紅6.光波波譜明視覺國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(1971)第九頁,共三十一頁,2022年,8月28日二.機(jī)械波的獨(dú)立性和疊加性
當(dāng)幾個(gè)波源產(chǎn)生的波在介質(zhì)中相遇時(shí),可以互不相干地通過介質(zhì),保持各自原有的頻率、波長(zhǎng)、振動(dòng)方向等特性,就象沒有遇到其它波一樣——獨(dú)立性在相遇區(qū)域內(nèi),介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的合位移是各波在該處單獨(dú)引起的分位移的矢量和——疊加性(波動(dòng)方程是線性的,振動(dòng)強(qiáng)度較弱時(shí)介質(zhì)對(duì)振動(dòng)的響應(yīng)也是線性的,故遵循線性疊加原理)第十頁,共三十一頁,2022年,8月28日兩列波頻率相等,在觀察時(shí)間內(nèi)波動(dòng)不中斷,且在相遇處振動(dòng)方向幾乎沿著同一直線。它們疊加后產(chǎn)生的合振動(dòng)在某些點(diǎn)加強(qiáng),
某些點(diǎn)減弱的現(xiàn)象叫做干涉。三.干涉現(xiàn)象是波動(dòng)的特性
干涉:干涉現(xiàn)象波動(dòng)性干涉圖樣:干涉時(shí)產(chǎn)生的合振動(dòng)強(qiáng)度在空間的分布圖象。為何平時(shí)不常看到光的干涉圖樣?第十一頁,共三十一頁,2022年,8月28日四.相干與不相干疊加
1.空間某點(diǎn)處兩列光波的疊加
p
·
·
·
1
2
r1
r2
第十二頁,共三十一頁,2022年,8月28日1
2
A
A1
A2
t>>T(10-15s),t為觀測(cè)時(shí)間,T為光振動(dòng)周期
第十三頁,共三十一頁,2022年,8月28日討論:1.若相位差隨時(shí)間作無規(guī)則變化,即隨機(jī)取遍0到2π間所有值,則有:結(jié)論:非相干疊加,I為兩振動(dòng)強(qiáng)度之和。結(jié)論:相干疊加,I隨相位差有規(guī)律地變化。2.若相位差不隨時(shí)間變化,即與t無關(guān),則有:第十四頁,共三十一頁,2022年,8月28日相干疊加合強(qiáng)度的變化規(guī)律:此時(shí)為干涉加強(qiáng)(相長(zhǎng))此時(shí)為干涉減弱(相消)a.若b.
若c.
若為其他任意值時(shí)第十五頁,共三十一頁,2022年,8月28日3.N(≥2)列同頻率、同振幅、同振動(dòng)方向光波的疊加:第十六頁,共三十一頁,2022年,8月28日§1.2
由單色波疊加所形成的干涉圖樣
一.相位差和光程差
p
·
·
·
s1
s2
r1
r2
S1點(diǎn):
S2點(diǎn):
P點(diǎn):
第十七頁,共三十一頁,2022年,8月28日定義:光程物理意義:
光波在折射率為
n
的介質(zhì)中傳播
r
路程,等效于在真空中傳播了
nr
的路程(時(shí)間相同).光程差:物理意義:
光波在不同(或相同)介質(zhì)中傳播光程的差別,等效于光波在真空中傳播路程的差別。相位差為相位差為第十八頁,共三十一頁,2022年,8月28日下面考慮01=02,n1=n2≈1的情況,相位差為:二.干涉圖樣的形成
干涉強(qiáng)度表達(dá)式:1、干涉條件——明暗條紋形成條件:亮條紋:第十九頁,共三十一頁,2022年,8月28日暗條紋:(j=0,±1,±2,···)(j=0,±1,±2,···)第二十頁,共三十一頁,2022年,8月28日
如果S1和S2發(fā)出的波向一切方向傳播,并且光波是在空氣中傳播n≈1,δ≈
r2-r1,則光強(qiáng)相同的空間各點(diǎn)的位置滿足條件
由上式可知,這些點(diǎn)的位置是在以S1和S2連線為軸的雙葉旋轉(zhuǎn)雙曲面上。第二十一頁,共三十一頁,2022年,8月28日雙葉旋轉(zhuǎn)雙曲面第二十二頁,共三十一頁,2022年,8月28日2、某一屏上的雙曲線條紋頂點(diǎn)的位置:P0dr0S1S2θPr1r2ryr2-r1P1第二十三頁,共三十一頁,2022年,8月28日明條紋:暗條紋:3、條紋間距——相鄰級(jí)數(shù)的亮紋(或暗紋)
y值之差:第二十四頁,共三十一頁,2022年,8月28日4.總結(jié):i.明紋位置ii.暗紋位置iii.明(暗)條紋頂點(diǎn)間距第二十五頁,共三十一頁,2022年,8月28日iv.光強(qiáng)分布一系列近乎平行、等間距、明暗相間的條紋v.條紋特點(diǎn):第二十六頁,共三十一頁,2022年,8月28日vi.白光(或其他非單色光)入射時(shí),非零級(jí)干涉條紋帶有各種顏色,j
較大時(shí)有光譜重疊現(xiàn)象第二十七頁,共三十一頁,2022年,8月28日例題(習(xí)題1-3)
折射率為1.5的玻璃片插入楊氏實(shí)驗(yàn)的一束光路中,光屏上原來第5級(jí)亮條紋所在的位置變?yōu)橹醒肓翖l紋,試求插入的玻璃片的厚度。已知光波波長(zhǎng)為6×10-7m。第二十八頁,共三十一頁,2022年,8月28日dr0S1S2θPP0r1r2rh第5級(jí)亮條紋位置變成中央亮條紋求玻璃片的厚度為多少?第二十九頁,共三十一頁,2022年,8月28日解:在玻璃片插入前,光
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2014-2017年中國(guó)新型煤化工水處理行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告
- 2024至2030年中國(guó)手動(dòng)鋼筋切斷機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)研究報(bào)告
- 2024至2030年中國(guó)壁紙清洗劑數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)研究報(bào)告
- 2024至2030年中國(guó)女式皮涼鞋數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)研究報(bào)告
- 2024至2030年中國(guó)墻面金屬吸聲裝飾板數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)研究報(bào)告
- 2024至2030年中國(guó)嗎啉雙胍數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)研究報(bào)告
- 2024至2030年中國(guó)單色圖文顯示屏行業(yè)投資前景及策略咨詢研究報(bào)告
- 2024至2030年中國(guó)涼果腌制品行業(yè)投資前景及策略咨詢研究報(bào)告
- 2024至2030年中國(guó)二手電腦行業(yè)投資前景及策略咨詢研究報(bào)告
- 2024至2030年中國(guó)T型母排接頭保護(hù)盒數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)研究報(bào)告
- 工會(huì)組織觀影活動(dòng)方案策劃
- 車輛運(yùn)輸保障方案
- 中醫(yī)藥納米技術(shù)與緩控釋制劑
- 用車安全培訓(xùn)資料
- 食品生產(chǎn)企業(yè)食品安全風(fēng)險(xiǎn)日管控、周排查、月調(diào)度工作制度
- 《四川九寨溝》課件
- 《員工晉升管理》課件
- 防校園欺凌家長(zhǎng)會(huì)
- 中國(guó)老年糖尿病診療指南(2024版)解讀
- Music-中西方音樂的區(qū)別
- 新生兒家庭式護(hù)理
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論