大学物理_光的干涉

《大学物理_光的干涉》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、光学概述一.光的机械微粒学说(17世纪--18世纪末)代表：牛顿对立面：惠更斯--波动说分歧的焦点：光在水中的速度1850年佛科（Foucauld）测定微粒说开始瓦解二.光的机械波动说(19世纪初--后半世纪)二.光的机械波动说（19世纪初--后半世纪）英国人托马斯.杨(T.Young)和法国人菲涅尔(A.T.Fresnel)通过干涉、衍射、偏振等实验证明了光的波动性及光的横波性。性质：弹性机械波，在机械以太中传播。三.光的电磁说（19世纪的后半期---）19世纪后半期Maxwell建立电磁理论，

2、提出了光的电磁性，1887年赫兹用实验证实。性质：电磁波在电磁以太中传播四.光的量子说（20世纪初---）电磁波动说在解释“热幅射实验”及“光电效应”等实验遇到困难。1900年普朗克提出了“热幅射量子理论”，爱因斯坦提出了光子理论，将光看成一束粒子流与电磁波动说相抗衡二者各自统治着自已的领域。1924年法国人德布罗意（De.Broglie)大胆提出了“物质波”的概念，尔后薛定谔、海森伯等人创建了量子力学，又将二者统一起来。光是一个复杂的客体，它的本性只能通过它的表现来确定。它的某些方面象波而另一方

3、面象微粒（波粒二象性）。但它既不是经典的波，也不是经典的微粒，也不是二者的混合体。“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”分类：1）几何光学--研究光的直线传播及光学仪器的制造；2）波动光学--研究光的波动性；3）量子光学--研究光与物质的相互作用。从20世纪50年代起，出现了“相干光学”、“纤维光学”、“全息光学与全息技术”….它是既年轻又古老的科学，也是现代技术的基础光学的发展仍可用“方兴未艾，前途无量”来形容复习波的干涉1.相干条件同频率、同振动方向、相位差恒定2.相长与相消干涉条件加强减弱第14

4、章光的干涉14.1相干光及其获得14.2光程光程差14.3分割波面法产生的光的干涉14.4分割振幅法产生的光的干涉14.5迈克尔逊干涉仪*14.6干涉条纹的可见度时间相干性与空间相干性14.1相干光及其获得一.光矢量、光强度二.光源、热光源的特点三.光波的叠加相干叠加与非相干叠加四.相干光：同频率、同振动方向、相位差恒定五.相干光的获得1)分波阵面法2)分振幅法14.2光程光程差一.问题的提出二.光程三.干涉加强与干涉减弱的条件四.透镜的等光程性在光路中引入透镜不产生附加的光程差14.3分割波面法

5、产生的光的干涉一.杨氏双缝干涉明暗纹位置二.菲涅尔双面镜三.洛埃镜实验干涉条纹的间距例1：双缝干涉中，双缝间距d=0.5mm，双缝至屏的距离为D=25cm，若光源是由波长为400nm和600nm的两种单色光组成，则：1.干涉条纹间距分别为多少？2.距中央明纹多远处两种光线的亮纹第一次重合，各为第几级？解：1.2.第一次重合例2：双缝干涉中，入射光波长为，双缝至屏的距离为D，在一缝后放一厚为b的透明薄膜，此时中央明纹处仍为明纹，求该明纹的干涉级解：S1S2dDXOPnbO例3：在杨氏双缝实验中，

6、当作如下调节时，观察屏上的干涉条纹将如何变化并说明理由1).2a不变，D减小；2).单色光源S变成复色缝光源；3).用一云母片盖住任一个缝；4).整个双缝实验装置放入水中复习：14-1，2，3预习：14-4作业：练习十二例3：在杨氏双缝实验中，当作如下调节时，观察屏上的干涉条纹将如何变化并说明理由1).2a不变，D减小；2).单色光源S变成复色缝光源；3).用一云母片盖住任一个缝；4).整个双缝实验装置放入水中第14章光的干涉14.1相干光及其获得14.2光程光程差14.3分割波面法产生的光的干

7、涉14.4分割振幅法产生的光的干涉14.5迈克尔逊干涉仪*14.6干涉条纹的可见度时间相干性与空间相干性14.1相干光及其获得一.光矢量、光强度二.光源、热光源的特点三.光波的叠加相干叠加与非相干叠加四.相干光：同频率、同振动方向、相位差恒定五.相干光的获得1)分波阵面法2)分振幅法14.2光程光程差一.问题的提出二.光程三.干涉加强与干涉减弱的条件四.透镜的等光程性在光路中引入透镜不产生附加的光程差14.3分割波面法产生的光的干涉一.杨氏双缝干涉二.菲涅尔双面镜三.洛埃镜实验明暗纹位置干涉条纹的

8、间距§14-4分割振幅法产生的光的干涉薄膜干涉PLDC34E5A1B2§14-4分割振幅法产生的光的干涉一.薄膜干涉（最典型）讨论：1.i恒定，则等倾干涉等厚干涉2.e恒定，则问题：k能取0吗？§14-4分割振幅法产生的光的干涉一.薄膜干涉（最典型）二.等厚干涉1.劈尖干涉设每一干涉条纹对应的薄膜厚度分别为：{=明纹暗纹……(1)1.劈尖干涉如条纹间距离为由明纹公式：…(2)…(4)…(3){…(5)(4)式-(3)式:代入（2）：A）劈尖的等厚干涉条纹是等间距的结论：B）劈尖的棱