楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

分波面與分振幅單色點(diǎn)光源分波面法§14-3楊氏雙縫干涉當(dāng)前1頁(yè)，總共20頁(yè)。托馬斯楊ThomasYoung1773-1829()這是楊氏的手稿他用類似于水波干涉的原理,通俗地解釋他的雙孔光干涉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象托馬斯楊（英）于1801年用實(shí)驗(yàn)觀察到光的干涉現(xiàn)象。并測(cè)量了光的波長(zhǎng)，這是光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)的有力證據(jù)之一。研究來(lái)至同一光源的兩束相干光干涉的現(xiàn)象、規(guī)律、特點(diǎn)主要內(nèi)容：當(dāng)前2頁(yè)，總共20頁(yè)。一、楊氏雙縫干涉p2a觀察屏雙縫紅光入射白光入射光兩縫間距兩縫與屏距離屏上研究點(diǎn)與屏中心距離紅光入射，在觀察屏出現(xiàn)明暗相間條紋。白光入射，在觀察屏出現(xiàn)彩色條紋，1、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置當(dāng)前3頁(yè)，總共20頁(yè)。p2a2、干涉條紋干涉加強(qiáng)明紋中心中央明紋一級(jí)明紋二級(jí)明紋┄┄干涉減弱暗紋中心光程差一級(jí)暗紋二級(jí)暗紋┄┄明紋條件暗紋條件當(dāng)前4頁(yè)，總共20頁(yè)。2a一、楊氏雙縫干涉光程差干涉加強(qiáng)明紋公式§14-3楊氏雙縫干涉暗紋公式2、干涉條紋1、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置當(dāng)前5頁(yè)，總共20頁(yè)。3干涉條紋形狀及間距形狀：明暗相間的直條紋(平行于縫)間距：條紋均勻分布，等間距。相鄰兩條明紋或暗紋的距離：級(jí)次：中間條紋級(jí)次低,以0級(jí)明紋為中心，兩邊對(duì)稱。明紋條件暗紋條件0級(jí)亮紋+1級(jí)+2級(jí)-1級(jí)-2級(jí)x觀察屏暗紋Δx當(dāng)前6頁(yè)，總共20頁(yè)。入射波長(zhǎng)變化引起條紋間距變化波長(zhǎng)越長(zhǎng)，條紋間距越大！當(dāng)前7頁(yè)，總共20頁(yè)。雙縫間距變化引起條紋間距變化雙縫間距越大，條紋間距越?。‘?dāng)前8頁(yè)，總共20頁(yè)。0級(jí)明紋為白色，其余明紋為彩色條紋。4白光入射（多種波長(zhǎng)光）k級(jí)彩色亮紋所在的位置坐標(biāo)紅紫白紫紫紫紅紅紅k=1k=-1k=-2k=0k=2一級(jí)二級(jí)一級(jí)二級(jí)0級(jí)同一級(jí)波長(zhǎng)越長(zhǎng)x越大，越向外擴(kuò)展當(dāng)前9頁(yè)，總共20頁(yè)。例1、求距離中央亮紋的第5條暗紋的位置暗紋中央亮紋暗紋公式第五級(jí)暗紋注意：當(dāng)縫間距為d時(shí)k=1,2,3…暗紋公式k=0,1,2,3…明紋公式條紋間距當(dāng)前10頁(yè)，總共20頁(yè)。633nm0.5mm例2、已知解法提要條紋間距0.510633103.80103.80mm當(dāng)前11頁(yè)，總共20頁(yè)。蓋上此薄膜前、后，中央明紋在何處？已知光程比同厚度的空氣的光程大未蓋薄膜時(shí)，O點(diǎn)光程差是明紋。解法提要蓋上題設(shè)的薄膜后，O點(diǎn)的光程差改變中央明紋上移例3、當(dāng)前12頁(yè)，總共20頁(yè)。待測(cè)氣體折射率容器光程解法提要盛空氣盛待測(cè)氣光程差每移動(dòng)一級(jí)，光程變化一個(gè)波長(zhǎng)移動(dòng)了容器充入待測(cè)氣體后，條紋移動(dòng)了級(jí)已知空氣在精密測(cè)量場(chǎng)合，空氣折射率要用1.000276例4、當(dāng)前13頁(yè)，總共20頁(yè)。解法提要題設(shè)的是水中光波干涉條紋間隔，設(shè)水中光波波長(zhǎng)為光波在真空的波長(zhǎng)已知光波波長(zhǎng)真空中例5、可以準(zhǔn)確測(cè)定光的波長(zhǎng)及在水中的波長(zhǎng)當(dāng)前14頁(yè)，總共20頁(yè)。P1.菲涅耳雙面鏡二、分波陣面干涉的其他實(shí)驗(yàn)等效于相距為d的兩個(gè)相干光源（虛光源）S和S發(fā)出的光在距離D處干涉。條紋間距當(dāng)前15頁(yè)，總共20頁(yè)。2.勞埃德鏡當(dāng)P移動(dòng)到P/時(shí)屏與反射鏡M接觸,由于半波損失,接觸處為暗紋。PML等效于相距為d的兩個(gè)相干光源S和S(虛光源)發(fā)出的光在距離D處干涉。條紋間距加強(qiáng)當(dāng)前16頁(yè)，總共20頁(yè)。dDxl=D條紋間距P加強(qiáng)加強(qiáng)總結(jié)楊氏雙縫干涉PM當(dāng)前17頁(yè)，總共20頁(yè)。例6

在楊氏實(shí)驗(yàn)裝置中，采用加有藍(lán)綠色濾光片的白光光源，它的波長(zhǎng)范圍為=100

nm，平均波長(zhǎng)為=490

nm.試估算從第幾級(jí)開(kāi)始，條紋將變得無(wú)法分辨。k=4,從第五級(jí)開(kāi)始無(wú)法分辨.解波長(zhǎng)范圍平均波長(zhǎng)條紋開(kāi)始重疊時(shí)有白光經(jīng)藍(lán)綠色濾光片后，只有藍(lán)綠光。當(dāng)前18頁(yè)，總共20頁(yè)。例7單色光照射到相距為0.2mm的雙縫上，雙縫與屏幕的垂直距離為1m。求（1）從第一條明紋到同側(cè)旁第四明紋間的距離為7.5mm，求單色光的波長(zhǎng)；（2）若入射光的波長(zhǎng)為600nm，求相鄰兩明紋的距離。解（1）根據(jù)雙縫干涉明紋分布條件：