《光源的发光特》ppt课件

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1、第十七章光的干涉§1光源的发光特性§2双缝干涉§3光程和光程差§4劈尖的干涉牛顿环§5薄膜的干涉§6迈克耳逊干涉仪（Interferenceoflight）0§1光源的发光特性一.光源（lightsource）光源的最基本发光单元是分子、原子=(E2-E1)/hE1E2能级跃迁辐射波列波列长L=c光源冷光源：利用化学能、电能、光能发光。热光源：利用热能发光；上页下页退出返回11.普通光源：自发辐射独立(不同原子发的光)··独立(同一原子先后发的光)2.激光光源：受激辐射=(E2-E1)/hE1E2完全一样(频率,位相,振动方向,传播方向)独立指：▲前后

2、发光间隔▲频率（对非单色光源）▲相位关系▲振动方向▲传播方向上页下页退出返回2当复色光通过三棱镜时，由于不同频率的光在玻璃中的传播速度各不相同，折射率也不同，因此复色光中不同频率的光将按不同的折射角分开，形成光谱。这种现象称为色散。单色光的获得：复色光狭缝分析复色光滤光钠光光源二.光的单色性具有单一频率的光称为单色光。由各种不同频率复合的光称为复色光。上页下页退出返回3三.光的相干性1.两列光波的叠加p···12r1r2(1)频率相同(2)有恒定的相位差(3)振动方向相同相干条件(1)加强条件p点两振动同相时加强---相长干涉=2m(m=0，1，2，…)(

3、2)减弱条件p点两振动反相时减弱---相消干涉=(2m+1)(m=0，1，2，…)上页下页退出返回42.普通光源获得相干光的途径pS*分波面法分振幅法·p薄膜S*上页下页退出返回杨氏双缝实验菲涅耳双镜实验洛埃镜实验薄膜的干涉劈尖的干涉牛顿环5§2双缝干涉一.杨氏双缝干涉p·r1r2xx0xIxxDdo上页下页退出返回紫黄红白d>>λ，D>>d(d10-4m,Dm)6上页下页退出返回P·r1r2xxDdo波程差：1.波程差7相位差：2.明纹3.暗纹波程差：4.条纹间距上页下页退出返回8(1)一系列平行的明暗相间的条纹；(3)中间级次低；明纹:k，

4、k=0,1,2,3…(整数级)暗纹:(2k+1)/2,k=0,1,2,3…(整数级)(4)5.条纹特点：(2)x不太大时条纹等间距；某条纹级次=该条纹相应的(r2-r1)/上页下页退出返回9例1：在杨氏双缝干涉实验中，设两缝间距离d=0.02cm,屏与缝之间距离D=100cm，试求：（1）以波长为5890×10-10m的单色光照射，第10级明条纹离开中央明条纹的距离；（2）第10级干涉明条纹的宽度；（3）以白色光照射时，屏幕上出现彩色干涉条纹，求第2级光谱的宽度。上页下页退出返回P·r1r2xxDdo10解：如图，两相干光的光程差：则任一级明条纹离开中央明纹

5、的距离（1）明条纹的光程差满足：取k=10，P·r1r2xxDdo上页下页退出返回11（2）第10级明条纹的宽度，则为第9级和第10级暗条纹之间的距离，由暗条纹公式可知：任一级暗条纹离开中央明条纹的距离：上页下页退出返回12（3）因为白色光是由许多波长不同的单色光组成的复色光，各单色光干涉条纹离开中央明条纹的距离各不相同，x与波长成正比，则所以在同一级干涉光谱中，紫色光比红色光靠近中央明条纹，离开中央明条纹的排列次序为紫、蓝、青、绿、黄、橙、红。第2级谱线宽度取k=2，有：，上页下页退出返回第2级谱线宽度137.洛埃镜实验6.菲涅耳双镜实验上页下页退出返回14§

6、3光程和光程差一.光程、光程差··dabλ··abndλn媒质n─媒质中波长光程:L=nd─真空中波长上页下页退出返回媒质中真空中15…………n1n2nmd1d2dm光程差：=L2-L1例2：求P点处两列光波的相位差。·S1S2r1r2dnp解:相位差和光程差的关系：光程L=(nidi)上页下页退出返回16P·r1r2xxDdo上页下页退出返回例3：例1中，(1)若把此双缝实验装置放到水中进行，则屏幕上干涉条纹如何变化？解：在水中时光程差为：所以明条纹位置和宽度分别为：，所以x，变小，干涉条纹将变密。17解:设空气折射率为n1,由r1，r2发出的光到

7、达P点时光程差为：光程差的改变量：每移动一个条纹，光程差改变一个波长，有：P·r1r2xxDdo未放云母片：放入云母片：上页下页退出返回(2)在r1光路中放上厚为l=0.2cm，折射率为n的很薄的透明云母片，观察到屏幕上条纹移过20条，则云母片折射率为多少？(空气折射率)18二.使用透镜不会产生附加光程差Sacb··S物点到象点各光线之间的光程差为零上页下页退出返回19§4劈尖的干涉牛顿环一.劈尖（劈形膜）夹角很小的两个平面所构成的薄膜ennn·A反射光2反射光1单色平行光(设n>n)·S12上页下页退出返回20ennn·A反射光2反射光1入

8、射光(单色