物理下第十一章、波動(dòng)光學(xué)

上節(jié)回顧1、光源的分類及發(fā)光原理2、光源的發(fā)光特點(diǎn)一、光源的發(fā)光原理及特點(diǎn)二、光的干涉1、光的干涉現(xiàn)象及相干條件2、獲得相干光的方法三、光程與光程差1、光程與光程差

δ＝n2r2－n1r12、光程差與相位差的關(guān)系3、干涉加強(qiáng)和減弱的條件§11－2分波面干涉一、楊氏雙縫干涉1801年，英國物理學(xué)家托馬斯.楊(T.Young)利用雙縫觀察到了光的干涉現(xiàn)象，并首次測(cè)量光波波長，正式揭開了波動(dòng)光學(xué)的序幕。曾被譽(yù)為“世界上最后一個(gè)什么都知道的人”。

1、實(shí)驗(yàn)裝置方法步驟確定相干光束根據(jù)相長、相消條件確定坐標(biāo)計(jì)算光程差分析條紋特征定量分析干涉條紋的位置及特征S1S2S***2、光程差根據(jù)幾何關(guān)系可知3、結(jié)果分析⑴、明暗條紋的中心位置明紋中心位置暗紋中心位置其中k、k’稱為干涉條紋的級(jí)數(shù)雙縫干涉.SWF楊氏雙縫干涉2.AVI⑵、條紋間距兩相鄰明（或暗）條紋間的距離稱為條紋間距。①明暗相間的平行條紋對(duì)稱分布于中心兩側(cè)；

②不太大時(shí)條紋等間距(D>>d,不大)；⑶、干涉條紋特征方法一：方法二：④應(yīng)用D、d一定時(shí)，由條紋間距可算出單色光的波長。已知波長，也可計(jì)算D、d、測(cè)透明介質(zhì)折射率等等白光入射的楊氏雙縫干涉照片紅光入射的楊氏雙縫干涉照片白光的干涉條紋為什么是彩色的？能判斷0級(jí)條紋在哪嗎？⑷光強(qiáng)分布若

I1=I2

=I0

,則光強(qiáng)分布曲線I02-24-4k012-1-24I0x0x1x2x

-2x-1sin0/d-/d-2/d2/d⑸、條紋對(duì)比度（襯比度）Io2-24-44I1襯比度好

(V=1)振幅比決定襯比度的因素：光源的寬度光源的單色性襯比度差

(V<1)IImaxImino2-24-4二、其他分波陣面干涉裝置1、菲涅耳雙面鏡平行于明條紋中心的位置屏幕上O點(diǎn)在兩個(gè)虛光源連線的垂直平分線上，屏幕上明暗條紋中心對(duì)O點(diǎn)的偏離x為：暗條紋中心的位置光欄虛光源S1，S22、洛埃鏡光欄

當(dāng)屏幕E

移至E'處，從S1和S2

到L點(diǎn)的光程差為零，但是觀察到暗條紋，驗(yàn)證了反射時(shí)有半波損失存在。1、分振幅干涉§11－3分振幅干涉一、薄膜干涉的光程差公式

分振幅干涉通常是利用薄膜的上、下兩個(gè)表面把入射光分解成反射光和折射光，而在反射方向(或透射方向)實(shí)現(xiàn)的干涉。2、薄膜干涉的光程差公式⑴反射光的光程差a1、a2之間由傳播路線不同而產(chǎn)生的光程差a1a2a由折射定律和幾何關(guān)系可得出：

考慮到光在介質(zhì)表面反射的時(shí)候可能發(fā)生“半波損失”而產(chǎn)生的附加光程差d’，其總的光程差修正為a1a2a⑵、透射光的光程差同理a1a2a⑶、附加光程差的確定反射光滿足n1<n2>n3(或n1

>n2

<n3)反射光滿足n1>n2>n3(或n1<n2

<n3)filmaa1a2n1n2n3透射光與反射光的情況正好相反4、反射光和透射光的互補(bǔ)性3、干涉加強(qiáng)及減弱的條件在相同條件下，如果反射光干涉加強(qiáng)，則透射光一定干涉減弱思考為什么？這種性質(zhì)的重要應(yīng)用之一是制作增透膜和增反膜問：原來的零級(jí)條紋移動(dòng)方向？如果加上介質(zhì)后，新的0級(jí)條紋移至原來的第k

級(jí)明條紋處，問其厚度

h

為多少？例：已知：S2

縫上覆蓋的介質(zhì)厚度為

h

，折射率為n

，設(shè)入射光的波長為.

解：從S1和S2發(fā)