光的衍射基礎(chǔ)

光的衍射光的衍射第二章diffractionoflightchapter22023/2/61§2.1惠更斯-菲涅耳原理2.1.1光的衍射現(xiàn)象衍射是光在空間或物質(zhì)中傳播的基本方式，也是討論現(xiàn)代光學(xué)問題的基礎(chǔ)AB縫較大時，光是直線傳播的縫很小時，衍射現(xiàn)象明顯2023/2/62光的衍射：光繞過障礙物偏離直線傳播而進(jìn)入幾何陰影，并在屏幕上出現(xiàn)光強分布不均勻的現(xiàn)象，叫做光的衍射。圓孔衍射*指縫衍射剃須刀片衍射2023/2/63波直線傳播的現(xiàn)象：機(jī)械波、聲波、微波、電磁波、光波等衍射現(xiàn)象出現(xiàn)的條件：主要取決于障礙物的線度和波長大小的對比。只有在障礙物的線度和波長可以比擬時，衍射現(xiàn)象才能明顯地表現(xiàn)出來。當(dāng)障礙物的線度比波長大時，可看作直線傳播?？梢姽獠ㄩL(390-760nm)，障礙物或孔隙的線度通常遠(yuǎn)大于光波長，通常顯示光的直線傳播現(xiàn)象聲波波長幾十米；無線電波幾百米；超聲波、微波波長幾毫米2023/2/64衍射屏(障礙物)入射光波衍射圖樣觀察屏2023/2/652.1.2惠更斯原理波面：波在傳播時，同位相各點的位置是一個等相面，叫做波面。惠更斯原理：任何時刻波面上的每一點都可作為次波的波源，各自發(fā)出球面次波；在以后的任何時刻，所有這些次波波面的包絡(luò)面形成整個波在該時刻的新波面惠更斯(1629—1695)，荷蘭物理學(xué)家112023/2/66t0=0時刻，波面為SS’，經(jīng)t1時間后，次波傳播的距離為r=vt1。各次波在t1時刻的包絡(luò)面S1S1′就是時刻t1的波面。成功：解釋光的直線傳播、解釋光的反射、折射和雙折射現(xiàn)象，預(yù)料光的衍射現(xiàn)象的存在缺陷：不能確定沿衍射光方向傳播的振動的振幅。無法進(jìn)行定量計算?；莞乖硎墙鈱W(xué)的一個重要基本理論。2023/2/67[例]用Huygens原理作圖證明折射定律

2023/2/682.1.3惠更斯-菲涅耳原理波面S上每個面積元dS都可以看成新的波源，它們均發(fā)出次波。波面前方空間某一點P的振動可以由S面上所有面積元所發(fā)出的次波在該點疊加后的合振幅表示。菲涅耳對惠更斯原理的改進(jìn):補充了描述次波的基本特征——相位和振幅的定量表達(dá)式，并增加了“次波相干疊加”的原理，發(fā)展成為惠更斯-菲涅耳原理。：波面上面元(子波波源)：時刻波面*2023/2/69面積元dS所發(fā)出的各次波的振幅和相位符合下列四個假設(shè)：波面是等相位面，dS面上各點所發(fā)出的所有次波都有相同的初相位（φ0=0）次波在P處的振幅與r成反比，表明次波是球面波。次波在P處的振幅正比于dS的面積，且隨θ的增大而減小。次波在P點的相位，由光程nr決定。*2023/2/610面積元dS發(fā)出的次波在P點的合振動可表示為：或如果波面上的振幅有一定的分布(不同點的振幅不同)，分布函數(shù)為A(Q)，則波面在P點所產(chǎn)生的振動為：Q點在P點引起的振幅傾斜因子，θ增大而緩慢減小次波中心附近的小面元次波中心Q的振幅··PdE(p)rQdSS(波面)設(shè)初相為零n次波中心觀察點比例常數(shù)2023/2/611所有面積元在P點的合作用，為波面S在P點所產(chǎn)生的合振動直接利用以上公式進(jìn)行定量計算比較困難，通常采用振幅矢量疊加法。核心思想：子波相干疊加的思想對于單色光，可寫成復(fù)數(shù)形式菲涅耳衍射積分公式P點處波的強度：2023/2/612衍射的分類

菲涅耳衍射

夫瑯禾費衍射光源—障礙物—接收屏距離為有限遠(yuǎn)(近場衍射)光源—障礙物—接收屏距離為無限遠(yuǎn)(遠(yuǎn)場衍射)光源

障礙物

接收屏光源障礙物

接收屏

處理方法菲涅耳半波帶法近場衍射。對稱的孔、闌等菲涅耳積分法遠(yuǎn)場衍射。單縫、直邊、矩孔等

2023/2/613夫瑯禾費衍射縫光源、屏與縫相距無限遠(yuǎn)在實驗中實現(xiàn)夫瑯禾費衍射菲涅爾衍射縫光源、屏與縫相距有限遠(yuǎn)2023/2/614§2.2菲涅耳半波帶菲涅耳衍射2.2.1菲涅耳半波帶O為點光源，S為任一時刻的波面（球面），R為波面半徑，P為光波對稱軸上一點，PB0=r0，設(shè)想將波面分為許多環(huán)形條帶，使相鄰帶的相應(yīng)邊緣到P點的距離相差半波長，即任何相鄰的兩帶的對應(yīng)部分所發(fā)出的次波到達(dá)P點的光程差為λ/2，即它們同時到達(dá)P點時，相位差為，這樣分成的環(huán)形帶叫菲涅耳半波帶如何判斷P點的明暗？2023/2/615點光源與觀察點P的連線與波面S的交點：極點極點到觀察點的距離：r0以P為球心，分別以r0+l/2、r0

+l、r0

+3l/2……為半徑作球面這些球面將透過小孔的波面截成若干波帶，使得每相鄰兩個波帶的邊緣點到P點的光程差等于半個波長。菲涅耳半波帶的特點:相鄰波帶的對應(yīng)部分在P點引起的振動相位相差，故在P點產(chǎn)生相消干涉2023/2/616在P點處看到圓孔中露出的波帶2023/2/6172.2.2合振幅的計算假設(shè)：①同一波帶各處到P點的距離相等②同一波帶各處正法向與該部分到P點連線的夾角相等則：(1)同一波帶內(nèi)各處在P點產(chǎn)生的光振動具有相同的振幅和相位(2)任一波帶在P點產(chǎn)的光振動的相位依次為f1，f1+p，f1+2p，f1+3p，…f1+(k-1)p，f1+kp。

2023/2/618

以a1、a2、a3、、、、、ak分別表示各半波帶發(fā)出的次波在P點所產(chǎn)生的振幅，相鄰兩個半波帶所發(fā)出的次波到達(dá)P點時相位差為，所以k個半波帶所發(fā)出的次波在P點疊加的合振幅Ak對于軸上點光源和軸上場點P

，設(shè)圓孔恰好分為k個半波帶2023/2/619第k個半波帶所發(fā)次波到達(dá)P點的振幅為R0r0BShRhkrop計算分式dS看作半波帶面積球冠面積余弦定理微分與k無關(guān)2023/2/620隨θ增加而緩慢減小影響大小的因素只有傾斜因子各個半波帶在P點處產(chǎn)生的振動的振幅隨k增加而緩慢減小，其相位逐個相差合振動的振幅k為無窮？

k為奇數(shù)k為偶數(shù)2023/2/621自由空間傳播時：總結(jié)：應(yīng)用惠更斯-菲涅耳原理計算從點光源發(fā)出的光傳播到任一觀察點P時的振幅，只要把球面波面相對于P點分成半波帶，將第一個和最末一個(k)帶所發(fā)出的次波相加或相減再乘1/2即可。亮點暗點2023/2/622結(jié)論：波帶數(shù)k的奇偶性,決定了P點的光強的極大或極小213213qll2l2此方向得暗紋.各對子波光程差均為l22121,...則上下兩半對應(yīng)的全部產(chǎn)生相消干涉.,a半波帶半波帶半波帶半波帶單縫恰被分成兩個半波帶,,2023/2/623當(dāng)波面相對于P點不一定剛好分為整數(shù)個(半)波帶時，P點的合振動的強度則介于極大值與極小值之間半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶ql2l2l2qa奇當(dāng)m明為數(shù)時得紋半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶l2l2l2l2qa當(dāng)m偶得紋為數(shù)時暗qq半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶半波帶不能被分成整數(shù)個半波帶的方向非明非暗2023/2/6242.2.3圓孔的菲涅耳衍射1.裝置：點光源O所發(fā)球面波照射到小圓孔上，在P處光屏上可觀察到衍射花樣。2、半波帶數(shù)：設(shè)通過圓孔的波面對P點恰好可分為k個整數(shù)半波帶(1)PORSr0B0C’Cc0h122023/2/625PORSr0B0C’Cc0h(2)(3)菲涅耳半波帶數(shù)目平行光照射2023/2/626③改變小圓孔位置和半徑，給定點光強將發(fā)生變化②若通過小圓孔的波帶數(shù)不為整數(shù)，則Ak介于最大值和最小值之間；沿著軸線移動光屏，P點光強不斷變化，一些點較強，一些點較弱①P點合振幅取決于P點位置。(Ak取決于k，k取決于r0

，k為奇數(shù)時P點為亮點，k為偶數(shù)時P點為暗點)3、討論給定R、Rh、l，孔的大小不變，P點由遠(yuǎn)到近地沿軸線移動k取決于r0，P點的光強有時強，有時弱，明暗交替地變化2023/2/627⑤當(dāng)小圓孔僅允許一個半波帶通過時綜上所述：光在通過小圓孔后到達(dá)任一點時的光強，不能夠單純地由光源到該點的距離來決定，還取決于小圓孔的位置和大小。僅當(dāng)圓孔足夠大時，才與光的直線傳播概念一致。不用光闌時④去掉光闌CC′，

。所以，沒有遮擋時，整個波面光能量沿直線傳播，P點離光源越遠(yuǎn),光強越弱▲要發(fā)生衍射，光源的線度要足夠小。2023/2/6282.2.4圓屏的菲涅耳衍射1、裝置：2、合振幅設(shè)圓屏遮擋了前k個半波帶，則從第k+1個起所有半波帶所發(fā)次波均能到達(dá)P點合振幅中心總是亮點!

2023/2/6293、討論①無論圓屏大小(當(dāng)然要能與波長可比擬)和位置如何，圓屏幾何影子的中心永遠(yuǎn)有光進(jìn)入。②圓屏面積越小，被遮擋的半波帶數(shù)k越少，ak+1就越大，P點光強越強。③圓屏面積足夠小時，只能遮擋中心帶的一小部分，光幾乎全都能繞過它，此時除幾何中心為亮點(泊松亮點)外，沒有其它影子。圓屏好像起了會聚透鏡的作用，將光源成實像于P點。2023/2/6302023/2/631[習(xí)題2.3]解：半徑為1mm的圓孔包含的波帶數(shù)為半徑為0.5mm的圓屏擋住的波帶數(shù)為：I/I0=4通光圓環(huán)通過的波帶數(shù)為3無光闌時2023/2/6322.2.5波帶片1、定義：只允許奇數(shù)(或偶數(shù))半波帶通過的光屏。當(dāng)只有奇數(shù)(或偶數(shù))半波帶通光時，到達(dá)對稱軸上任一點的各次波間的光程差為λ的整數(shù)倍，相互加強，是亮點。合振幅為各次波振幅之和。2023/2/6332、制備：先在繪圖紙上畫出半徑正比于序數(shù)k的平方根的一組同心圓環(huán)，并把相間的半波帶涂黑，再用相機(jī)拍攝在底片上，制成圓形波帶片。此外，用此原理還可制成長條形波帶片、方形波帶片等。2023/2/6343、特點及應(yīng)用①具有強烈的聚焦作用設(shè)某一波帶片對考察點露出前5個奇數(shù)半波帶，則考察點處的合振幅為不用光闌時132023/2/635②具有會聚透鏡一樣的功能：令不唯一，有多個焦距，與波長成反比焦距：發(fā)光點在無限遠(yuǎn)時的像距波帶片成像公式2023/2/636③與透鏡相比，波帶片制作簡便、省事；可將點光源成十字像(長條形波帶片)；面積大、輕便、可折疊波帶片焦距有多個，如給定物點(光源)，波帶片可得到與不同焦距對應(yīng)的多個像點2023/2/6372.2.6直線傳播和衍射的聯(lián)系●當(dāng)波面完全不被遮擋時，波面完整，其上所有次波疊加的結(jié)果形成直線傳播；●●當(dāng)波面部分被障礙物遮擋時，波面不完整，疊加中少了這部分次波的成份，其疊加結(jié)果便成了明暗相間的衍射花樣。無論是直線傳播還是衍射現(xiàn)象，光的傳播總是按惠更斯-菲涅耳原理所述方式進(jìn)行。光的衍射是光傳播的最基本的形式，是光的波動性的最基本的表現(xiàn)。衍射是絕對的，直線傳播是相對的直線傳播是衍射的極限形式結(jié)論2023/2/638§2.3夫瑯禾費單縫衍射2.3.1實驗裝置與衍射圖樣的特點1、裝置：夫瑯禾費衍射指光源和觀察屏離障礙物的距離均為無限遠(yuǎn)時，所發(fā)生的衍射現(xiàn)象。

*S·p衍射屏觀察屏光源2023/2/6392、衍射花樣特征①一組平行于狹縫的明暗相間的直線狀條紋②中央條紋特別亮，兩側(cè)對稱排列著強度較小的亮條紋③兩相鄰亮條紋間有一條暗條紋④相鄰暗條紋的間隔為亮條紋的寬度，中央條紋的寬度是其它亮條紋寬度的兩倍，強度較小的亮條紋是等寬的*S·p衍射屏觀察屏光源2023/2/6402.3.2強度的計算原理：平行光束垂直入射，光強均勻。設(shè)在單縫平面時初相為0，整個縫所發(fā)次波在θ=0方向上的總振幅為A0，取BB‘波面上的一平行于縫的窄帶dx，則dx所發(fā)出的球面次波在狹縫處的振動可表示為：P02023/2/641由惠更斯-菲涅耳原理可知：BB′上所有窄帶發(fā)出的次波在屏上疊加，就形成了衍射花樣?，F(xiàn)取一束與原入射方向成θ角(稱為衍射角)的光束，并作輔助平面BD垂直于衍射方向，則BD面上任一點到P點的光程相等(透鏡的等光程成像性)。P0M、B兩點沿θ方向到P點的光程差N點振動表達(dá)式2023/2/642由惠更斯-菲涅耳原理可得沿θ方向傳播的所有次波在P點疊加的合振幅為P0P點光強為2023/2/643由于障礙物為狹縫，所有具有相同衍射角的光線，形成同一級條紋，所以，在光屏上P點實為一條平行于狹縫的直線狀條紋。對所有的衍射方向，在光屏上就形成了一組平行于狹縫的、明暗相間的直線狀條紋，其光強為P02023/2/6442.3.3衍射圖樣的光強分布2023/2/6451、單縫衍射中央最大值的位置說明各次波到達(dá)P0點時，光程、位相均相同，振動相互加強，形成最大值。P02023/2/6462、單縫衍射最小值（暗條紋）位置π3π2π-π02023/2/6473、次最大位置超越方程π3π2π-ππ3π2π-π02023/2/648光強分布圖和衍射花樣P00-π3π2ππ10.04720.01650.00832023/2/6492.3.4單縫衍射圖樣的特點P01、亮條紋、暗條紋沿垂直于縫長方向?qū)ΨQ分布，其位置由：在居間位置，光強介于最大值和最小值之間對線光源，整個花樣為平行于縫并以中央條紋為中心、對稱展開的明暗相間的直線狀條紋決定2023/2/650P02、各級亮條紋(最大值)光強不等：中央亮條紋強度最強；其余亮條紋(次最大)光強遠(yuǎn)小于中央條紋，并隨級數(shù)的增大而很快減小。3、條紋寬度—角寬度PP0L2亮條紋寬度—相鄰暗條紋間的間隔。2023/2/6514、暗條紋間是等間距的。PP0L25、次最大值間（次亮條紋中點間距）是不等間距的，不過隨級次的增大現(xiàn)時逐漸趨于等間距。6、若以白光入射，除中央條紋仍為白色外(邊緣有彩色)，其它各級亮條紋均為彩色；隨衍射級次的增大，可能發(fā)生重疊。P02023/2/6527、P02023/2/6538、9、衍射花樣與縫在垂直于透鏡L的光軸方向上的位置無關(guān)。∵衍射角相同的光線，會聚在接收屏的相同位置上∴單縫的夫瑯和費衍射花樣，不隨縫的上下移動而變化。P0bLP0bL縫平移142023/2/654例.在夫瑯和費單縫衍射中，對于給定的入射光，當(dāng)縫寬度變小時，除中央亮紋的中心位置不變外，各級衍射條紋。[B](A)對應(yīng)的衍射角變?。?B)對應(yīng)的衍射角變大；(C)對應(yīng)的衍射角也不變；(D)光強也不變。2023/2/655例.波長l=500nm的單色光垂直照射到寬度b=0.25mm的單縫上，單縫后面放置一凸透鏡，在凸透鏡的焦平面上放置一屏幕，用以觀測衍射條紋，今測得屏幕上中央明條紋一側(cè)第三個暗條紋和另一側(cè)第三個暗條紋的暗條紋之間的距離d=12mm為，則透鏡的焦距f為：[B](A)2m(B)1m(C)0.5m(D)0.2m(E)0.1m2023/2/656§2.4夫瑯禾費圓孔衍射一、實驗裝置二、衍射花樣1、花樣形狀：明暗相間的同心圓環(huán)且中心為很亮的亮斑。2、光強公式：如圖示：接收屏障礙物光源半徑RθP2023/2/657光強公式2023/2/658光強分布圖：光強分布曲線P點的相對光強分布0.6101.116光強二維分布圖2023/2/6591.1160.6101.61910.01750.00420.0016艾里斑愛里斑：第一級暗環(huán)所包圍的部分為中央亮斑，稱為愛里斑，其上光強占總?cè)肷涔鈴姷?4%。2023/2/660三、討論：①愛里斑（中央亮斑）的半角寬度：②愛里斑的線半徑：③當(dāng)即時，衍射現(xiàn)象可略去：幾何光學(xué)衍射現(xiàn)象越顯著。

④圓孔的衍射花樣只取決于圓孔的直徑，而與圓孔的位置是否偏離主軸無關(guān)．

2023/2/661P0y例[2.1]2023/2/662例:在寬b=0.6mm的狹縫后40cm處,有一與狹縫平行的屏如圖:如以平行光自左面垂直照射狹縫,在屏上形成衍射條紋,若離P0為1.4mm的P點,看到的是亮紋,求:(1)入射光的波長;(2)P點條紋的級數(shù);(3)從P點看來對該光波而言,狹縫處的波陣面可作半波帶的數(shù)目.2023/2/663解:(1)題為夫氏單縫衍射,P是亮紋的條件為這里取正號(因為P點在點上方)由圖可知:2023/2/664由題意知入射光為可見光,P點為次級極大,故取:在可見光范圍內(nèi),入射光的波長為或.2023/2/665(2).從(1)的討論可知:,則P點為4級極大若入射光的波長為若入射光的波長為,則P點為3級極大(3).由P點為次級主極大的光程差條件:可知七個半波帶九個半波帶2023/2/666§2.5平面衍射光柵衍射光柵定義：種類：①.透射光柵，反射光柵②.平面光柵，凹面光柵③一維光柵，二維光柵，三維光柵性質(zhì)：是一種分光裝置用途：形成光譜透射光柵反射光柵2023/2/6672.5.1實驗裝置與衍射圖樣的特點1.實驗裝置：

b:各縫的寬度.

a:縫間不透明部分的寬度.

d＝a+b:

光柵常量.

上邊緣－上邊緣、下邊緣－下邊緣、中點－中點它反映光柵的空間周期性。1/d:光柵密度.它表示每毫米內(nèi)有多少狹縫。2023/2/6682.衍射圖樣的強度分布特征：⑴有一系列的主最大和次最大；單縫只有一個主最大⑵主最大的位置與縫數(shù)N無關(guān)，但它們寬度隨N增加而減小,強度∝N2⑶相鄰主最大之間有N-1條暗紋和N-2個次最大.極小值次極大主極大中央亮紋2023/2/6693．對衍射圖樣的定性分析：多縫衍射,多個單縫衍射條紋疊加,強度加強,多縫干涉,多個主極大出現(xiàn),條紋細(xì)銳明亮,形成光譜線⑷強度分布中保留了單縫衍射的因子——曲線的包跡與單縫衍射強度曲線形式一樣.包絡(luò)線為單縫衍射的光強分布圖主極大次極大極小值亮紋()中央亮紋2023/2/6702.5.2光柵衍射的強度分布光強分布公式，反映P點的相對光強隨θ方向的變化關(guān)系。縫數(shù)為N時，對應(yīng)任意衍射角θ的P點的合振幅為令設(shè)152023/2/6711、單縫衍射因子單縫衍射的光強分布多光束干涉光強分布，來源于縫間干涉多縫衍射相對光強是單縫衍射和縫間干涉兩因子的乘積強度公式的討論2、縫間干涉因子2023/2/672光柵衍射是單縫衍射和縫間光線干涉兩種效應(yīng)的疊加衍射干涉綜合縫間干涉因子決定各個主最大的位置,當(dāng)光柵常量給定后,主最大的位置就確定了單縫衍射因子對干涉主最大起調(diào)制作用2023/2/673特征1：出現(xiàn)新的極大和極小。將多光束干涉極大極小的結(jié)果列表如下：多縫干涉極小位置多縫干涉主極大位置單縫衍射極小位置特征3：主極大間有N-1個極小，N-2個次極大特征2：主極大位置由d決定，與N無關(guān)，強度與N2成正比。2023/2/6742.5.3雙縫衍射如果則有:雙縫衍射光強分布若楊氏雙縫干涉光強分布楊氏雙縫干涉是被單縫衍射調(diào)制后的雙縫干涉條紋，僅是b→0時的雙縫衍射。2023/2/675干涉和衍射都是波的疊加，都有空間明暗不均勻現(xiàn)象，都不符合幾何光學(xué)的規(guī)律。前者是有限光束的疊加，后者是無數(shù)次波的疊加；前者的疊加用求和計算，后者的疊加用積分計算。前者不討論單個不完整波面的問題，后者專門討論單個不完整波面的傳播問題。楊氏雙縫中只討論任一個縫的光傳播是衍射，將每一個縫看作為一個整體討論兩縫之間的疊加則是干涉。2.5.4干涉和衍射的區(qū)別和聯(lián)系2023/2/6762.5.5光柵方程

θ與θ0在法線同側(cè)時，上式取+號多縫衍射主極大滿足的方程稱為光柵方程。▲入射光垂直照射光柵平面：▲

入射光與光柵面法線夾角為θ0，衍射光與光柵面法線夾角為θ時，光柵方程取下列形式光柵平面

法線

光柵平面

θ與θ0在法線異側(cè)時，上式取-號2023/2/6772.5.6譜線的半角寬度▲半角寬：主極大中心到其一側(cè)的附加第一極小對應(yīng)的角寬度Δθ第j級主極大位置為θ則：第j級主極大一側(cè)極小位置為θ+Δθ則：主極大半角寬當(dāng)λ、d

和θ確定時主極大寬度隨N的增加而減小▲角寬度：主極大左右兩側(cè)第一極小對應(yīng)的角寬度2Δθ2023/2/6782.5.7譜線的缺級波長一定時,各級譜線的距離由光柵常量d決定。各級譜線的強度分布將隨d與b的比值而變，當(dāng)這個比值為整數(shù)的情況下，某些譜線將消失。這種現(xiàn)象叫做譜線的缺級。把光柵方程帶入2023/2/679

若在某一主極大位置，有由：缺級條件即級缺所以該級主極大消失，稱為缺級。則有：衍射干涉綜合2023/2/680例[2.3]解：2023/2/681可見條紋數(shù)：2×(10-1-2)+1=152023/2/682解：(1)圓孔半徑k為奇數(shù)，所以P點為亮點當(dāng)k=2時，向后移動0.5m向前移動0.25m(2)要使P點變暗，k應(yīng)取2或4當(dāng)k=4時，作業(yè)2.4平行光照射時2023/2/683[作業(yè)2.7]解：因為所以*S·p2023/2/684[習(xí)題2.15]解：光柵方程當(dāng)當(dāng)法線

光柵平面

2023/2/685[習(xí)題2.12]解：光柵方程第一級譜線的末端第二級譜線的始端所以162023/2/686[習(xí)題2.17]解：(1)(2)光柵方程共7條(3)2023/2/687882023/2/6§1.9法布里-珀羅干涉儀多光束干涉1.9.1法布里-珀羅干涉儀1.光強變化緩慢，最大、最小值難以確定和準(zhǔn)確測量2.兩光波振幅不相等時，Imin≠0，條紋可見度降低。邁克耳孫干涉儀利用分振幅法，把同一入射光波分為兩個振幅相等的光波，成為一個雙光束系統(tǒng)。光強為：要求：可見度高，邊緣清晰。普通的雙光束難以實現(xiàn)2023/2/688892023/2/6法布里-珀羅干涉儀：多光束干涉，在特定相位差處，出現(xiàn)極大值，其它各處，強度相對較低?；緲?gòu)造：①平行放置的兩平行玻璃板，兩板的相向表面鍍薄銀膜(反射率高，膜厚非常均勻)；②面光源；③透鏡(L1、L2)；④接收屏2023/2/689902023/2/61.9.2多光束干涉dA0

i1

GG’n2

i2

I3

I1’I1

I2’I2

I3’I11

I22

I33

▲設(shè)鍍銀面的反射率為則其折射率為I1（折）：

I1’（反）：

I11（折）：

I2（反）：

I22（折）：

82023/2/690912023/2/6dA0

i1

GG’n2

i2

I3

I1’I1

I2’I2

I3’I11

I22

I33

相鄰兩光束光程差相