物理光学课件 11-3光程 薄膜干涉.ppt

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1、11-1相干光11-2杨氏双缝干涉劳埃德镜11-3光程薄膜干涉11-4劈尖牛顿环11-5迈克耳孙干涉仪第十一章光学---光的干涉在同一介质(n=1)中:减弱加强在不同介质中?问题*P*相位差一光程*P*相位差物理意义：光程就是光在介质中通过的几何路程,按波数相等折合到真空中的路程.1)光程:介质折射率与光的几何路程之积=频率真空介质波速波长几何路程2）光程差(两光程之差)3)相位差*P*加强减弱干涉加强干涉减弱干涉加强干涉减弱AB二透镜不引起附加的光程差AB焦平面例:（3167）如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为

2、λ的光．A是它们连线的中垂线上的一点．若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差Δφ＝______．若已知λ＝500nm，n＝1.5，e＝3500nm，则A点为第___级_____条纹中心.(1nm=10-9m)解:相位差对于A点:所对应的条纹:第一级,第二级,第三级…暗纹.例:（3167）如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为λ的光．A是它们连线的中垂线上的一点．若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差Δφ＝___________．若

3、已知λ＝500nm，n＝1.5，e＝3500nm，则A点为第___级___条纹中心.(1nm=10-9m)4暗解:中央明纹中央明纹上移.例:在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上零级明纹位于图中O处．若将光源S向下移动到S位置，零级明纹将如何移动?欲使其回到O处,必须在哪个缝处盖一云母片？若用λ＝589nm的单色光,使移动了4个明纹间距的零级明纹移回O处,则所需云母片的厚度应为多少?(n＝1.58)1)光源S向下移到S位置时，零级明纹将上移.解:2)在缝处盖一云母片后,光程欲使其回到O处,必须在S2处盖一

4、云母片.3)若用λ＝589nm的单色光,使移动了4个明纹间距的零级明纹移回O处,则例:（3178）一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0mm．若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为______________mm．(设水的折射率为4/3)减弱加强暗纹明纹空气中相邻两条明(暗)纹间距p减弱加强暗纹明纹介质中相邻两条明(暗)纹间距p例:（3178）一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0mm．若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为______________mm．(设水的折射率为4/3)0.75空气中相邻两条明(暗)纹

5、间距介质中相邻两条明(暗)纹间距例:（3169）用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则(A)干涉条纹的宽度将发生改变．(B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹．(C)干涉条纹的亮度将发生改变．(D)不产生干涉条纹.［］D例:（3174）在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝S2盖住，并在S1S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时(A)P点处仍为明条纹．(B)P点处为暗条纹．(C)不能确定P点处是明条纹还是暗条纹．(D)无干涉条纹．［］B作业P16

6、711-811-1011-12三薄膜干涉DC34E5A1B2LP1.干涉加强、减弱的条件1）反射光：PLDC34E5A1B2反射光的光程差加强减弱反射光的光程差PLDC34E5A1B2根据具体情况而定PLDC34E5A1B2当光线垂直入射时或时：或时：透射光的光程差PLDC34E5A1B22）透射光：加强减弱F加强减弱加强减弱注意：透射光和反射光干涉具有互补性，符合能量守恒定律.透射光的光程差PLDC34E5A1B2F反射光的光程差解(1)例一油轮漏出的油(折射率=1.20)污染了某海域,在海水(=1.30)表面形成一层薄薄的油污.(1

7、)如果太阳正位于海域上空,一直升飞机的驾驶员从机上向下观察,他所正对的油层厚度为460nm,则他将观察到油层呈什么颜色?(2)如果一潜水员潜入该区域水下,又将看到油层呈什么颜色?绿色红光紫光紫红色(2)2.增透膜和增反膜利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率或反射率.当时,透射光加强.氟化镁为增透膜例为了增加透射率,在照相机镜头上涂一层n2=1.38的氟化镁膜.23玻璃当时,反射光加强.硫化锌为增反膜例为了增加反射率,在照相机镜头上涂一层n2=2.40的硫化锌膜.23玻璃