物理教學(xué)課件光干涉

物理教學(xué)課件光干涉2023/3/41第一頁，共二十頁，2022年，8月28日1.形成明紋、暗紋的條件明紋暗紋dD2.明紋、暗紋的位置(中心位置)明紋中心位置:暗紋中心位置:3.相鄰明紋(或暗紋)間距離楊氏雙縫干涉實驗小結(jié)第二頁，共二十頁，2022年，8月28日o紫紅紫紅k級△x紫紅k+1級(2級)白光白色波長大小紅紫4.用白光照射①中央明紋是白色②其余各級條紋是紫到紅的彩色光帶③彩色光帶的寬度④當(dāng)級數(shù)高到一定程度時,有重迭現(xiàn)象假設(shè)從第K級開始重迭說明從第2級開始重迭在重迭區(qū)域波程差相等

=第三頁，共二十頁，2022年，8月28日干涉條紋向光程增大的一側(cè)移動,條紋間距不變5.條紋移動問題6.光程和光程差（1）光程（2）光程差（3）位相差與光程差的關(guān)系（4）光通過薄透鏡時不產(chǎn)生附加的光程差第四頁，共二十頁，2022年，8月28日12.2劈尖干涉和牛頓環(huán)干涉一、劈尖干涉1.形成明、暗紋的條件明紋暗紋棱邊：劈尖干涉的圖樣是一系列平行于棱邊的明、暗相間的直條紋。①②棱邊K的取值：第五頁，共二十頁，2022年，8月28日2.相鄰兩明紋(或暗紋)所對應(yīng)的膜的厚度差3.相鄰兩明紋(或暗紋)間距離(1)條紋是等間距(2)條紋間距與θ有關(guān)第六頁，共二十頁，2022年，8月28日4.條紋的移動與膜厚改變量之間的關(guān)系K級明紋MM點的光程差改變M點移動一個條紋M點移動一個條紋膜的厚度改變M點移動N個條紋膜的厚度改變介質(zhì)中第七頁，共二十頁，2022年，8月28日相鄰兩條明紋間距5.劈尖干涉的應(yīng)用(1)測量微小長度和微小角度干涉膨漲儀(2)測量長度的微小變化樣品長度的改變量樣品原長溫度改變量第八頁，共二十頁，2022年，8月28日平面上有凸起平面上有凹坑待測標(biāo)準(zhǔn)(3)檢查平面質(zhì)量條紋偏向膜(空氣)厚部分條紋偏向膜(空氣)薄部分條紋為平行于棱邊的直條紋平面平整光潔第九頁，共二十頁，2022年，8月28日牛頓環(huán)牛頓環(huán)的特點：級次—內(nèi)低外高間距—內(nèi)疏外密①②BCAO明環(huán)暗環(huán)K的取值：1.形成明、暗環(huán)的條件接觸點：二、牛頓環(huán)第十頁，共二十頁，2022年，8月28日①②BCAO2.明、暗環(huán)半徑第十一頁，共二十頁，2022年，8月28日壓環(huán)外擴：壓環(huán)內(nèi)縮：(3)檢查透鏡表面曲率

(2)測凸透鏡的曲率半徑3.牛頓環(huán)的應(yīng)用

(1)測波長要打磨中央部分要打磨邊緣部分第十二頁，共二十頁，2022年，8月28日三、增透膜和增反膜1.增透膜：使反射光干涉減弱、透射光干涉加強的薄膜應(yīng)用在：顯微鏡、照相機、望遠(yuǎn)鏡的透鏡等。2.增反膜：應(yīng)用在：眼鏡、轎車玻璃、激光器諧振腔內(nèi)反射鏡等。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，鍍MgF2

n2=1.38，放在空氣中，白光垂解：使透射光干涉減弱、反射光干涉加強的薄膜第十三頁，共二十頁，2022年，8月28日12.3邁克爾遜干涉儀一、儀器結(jié)構(gòu)：二、儀器原理：光干涉原理。(1)當(dāng)時等厚空氣膜等傾干涉（2）當(dāng)不嚴(yán)格垂直時形成空氣劈尖等厚干涉M21122S半透半反膜M1M2

G1G2E補償板第十四頁，共二十頁，2022年，8月28日三、儀器的應(yīng)用測量微小長度（可測不透明物體）(2)在光路上加透明物體測厚度（實際還可測等）（固定）分光板補償板觀察孔第十五頁，共二十頁，2022年，8月28日例2:解：兩塊折射率為1.6的標(biāo)準(zhǔn)平面玻璃之間形成一個空氣劈尖，用λ=600nm的單色光垂直入射，產(chǎn)生等厚干涉條紋。當(dāng)劈尖內(nèi)充入n=1.4的液體時，條紋間距比空氣時縮小=0.5mm,那么劈尖角θ=？第十六頁，共二十頁，2022年，8月28日例3:牛頓環(huán)干涉實驗，已知凸透鏡的曲率半徑，牛頓環(huán)的最大半徑，若入射光的波長。求：（1）可產(chǎn)生多少個環(huán)形干涉條紋。（2）若把該裝置浸沒在水中（），會看到多少環(huán)形干涉條紋。解：由明環(huán)半徑：則：（1）真空時：，則：即：只能看到34條條紋。（2）有介質(zhì)時：，則：即：能看到45條條紋。第十七頁，共二十頁，2022年，8月28日例4：在一平玻璃上放一平凹透鏡，薄膜層為空氣(1)邊緣是明紋還是暗紋？(2)最多能看到幾級暗紋?解:(1)明紋暗紋邊緣邊緣是0級暗紋(2)所以最多能看到第3級暗紋,共4條暗紋第十八頁，共二十頁，2022年，8月28日小結(jié)一、劈尖干涉1.形成明、暗紋的條件明紋暗紋①②2.相鄰兩明紋(或暗紋)所對應(yīng)的膜的厚度差3.相鄰兩明紋(或暗紋)間距離4.條紋的移動與膜厚改變量之間的關(guān)系K級明紋M介質(zhì)中第十九頁，共二十頁，2022年，8月28日明環(huán)暗環(huán)1.形成明、暗