第一章光干涉
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范文范例 学习指导 dry0第一章 光的干涉
●1.波长为nm500的绿光投射在间距d为cm022.0的双缝上,在距离cm180处的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为nm700的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离.
解:由条纹间距公式dryyyjj01 得:
cm328.0818.0146.1cm146.1573.02cm818.0409.02cm573.010700022.0180cm409.010500022.018021222202221022172027101yyydrjydrjydrydryj
●2.在杨氏实验装置中,光源波长为nm640,两狭缝间距为mm4.0,光屏离狭缝的距离为cm50.试求:(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离;(2)若p点离中央亮条纹为mm1.0,问两束光在p点的相位差是多少?(3)求p点的光强度和中央点的强度之比.
式: 解:(1)由公得
dry0 =cm100.8104.64.05025
(2)由课本第20页图1-2的几何关系可知
52100.01sintan0.040.810cm50yrrdddr word格式整理版
范文范例 学习指导 521522()0.8106.4104rr
(3) 由公式2222121212cos4cos2IAAAAA 得
8536.042224cos18cos0cos421cos2cos42cos422202212212020AAAAIIpp
1第三章光的干涉和干涉系统
§3-1 光波的干涉条件
一、干涉现象
1、什么是干涉现象(Interference)
2、相干光波(Coherent wave)和相干光源
(Coherent light source)
能够产生干涉的光波,叫相干光波;
其光源称为相干光源。
2
干涉现象(Interference)
在两个光波叠加的区域形成稳定的光
强分布的现象,称为光的干涉现象
The term Interferencerefers to the
phenomenon that waves, under certain
conditions, intensify or weaken each
other.
3
干涉现象实例(Interference Examples)
4二、干涉条件
12212122112121
021
2)(1
IIIdtEE
TII
t
•••••••
EEEEEE EEEE EEEEEEEE
2121叠加后的光强为:和两个振动
叠加光强的强弱。称为干涉项,它决定了12I
涉现象。且稳定时,才能产生干,只有当的简单和。和不再是强的存在表明,叠加的光
0122112
IIIII一般情况下,
5tIIIIIItt
21212112212211
cos)cos(),cos(
•••••
22112122221111
rkrkAA rkAE rkAE
其中则设
有关。和位相与两个光波的振动方向干涉项 )A,A( 2112I对于两个平面简谐波
6常数位相差恒定,振动方向相同,频率相同,
•
212121
)3(
AA21AA(2)0;(1)干涉条件(必要条件):
有关。只与光程差注意:干涉的光强分布 )kr(k 21•
补充条件:
叠加光波的光程差不超过波列的长度
如:氦氖激光的波列长度可达107km。白光为
几个波长。
7
当两光波振动方向有一定夹角时,
姚启钧编《光学教程》学习辅导
第⼀章光的⼲涉
⼀、基本要求1、理解光的迭加原理,掌握光的相⼲条件。并能分析各种⼲涉装置如何产⽣相⼲光?
2、掌握光程差与位相差的关系。
3、对杨⽒双缝、⽜顿环、平⾏平⾯薄膜、劈这⼏种⼲涉装置要求掌握以下⼏点:
A、光程差公式。
B、极⼤极⼩条件。
C、⼲涉条纹的形状及随实验条件变化的变化情况。
D、应⽤——测什么物理量,测量中⽤到的计算公式,分析出现的现象。
4、了解“半波损失”,掌握在薄膜⼲涉中“半波损失”在光程差公式中体现的条件。
了解迈克尔逊⼲涉仪中主要光学元件的作⽤,掌握其光路图,并能通过等效空⽓膜⼲涉分析⼲涉花样及花样的变化,还能对其主要应⽤作正确计算。
⼆、内容⼩结
⼀、光波
从波动观点看,光波是⼀种电磁波,可见光波的范围为3900~7600(即,频率为3.9×1014Hz~7.8×1014Hz)。引起⼤多数光效应的主要是电磁波中的电⽮量,因此,称电⽮量为光⽮量。1、沿X⽅向传播的单⾊平⾯简谐波的波函数(也称波动⽅程)为:
()])(2cos[])(2cos[,00φλ
πφλπ+-=+-=nx T t A X T t A t P E ⽅程中各特征量的物理意义及关系如下:
(1)波速v ,波长λ,周期T ,频率γ,关系T v ?=λ。真空中波长为λ,则介质中波长n λλ='。 (2)位相:0)(2φλπ+-
X T t
位相差:)()(2020112φφλπφ-+-=nx nx ,
当0201φφ=时得位相差与光程差的关系:?=?λπφ2。
(3)光强I=A 2。
⼆、 光的迭加和⼲涉
迭加原理:当两列或多列光波同时在同⼀介质中传播时,在它们交迭区域内每⼀点的振动是各列波在该点产⽣振动的迭加。1、 相⼲迭加:当两列波在相遇点有相同的振动⽅向和频率,且=?φ常数时,则会出现稳定的⼲涉条纹。
A :当 ,2,1,0,2±±==?j j πφ时,I max =(A 1+A 2)2——相长
B :当 ,2,1,0,)12(±±=+=?j j πφ时,I min =(A 1+A 2)2——相消
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专业学习 参考资料 dry0第一章 光的干涉
●1.波长为nm500的绿光投射在间距d为cm022.0的双缝上,在距离cm180处的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为nm700的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离.
解:由条纹间距公式dryyyjj01 得:
cm328.0818.0146.1cm146.1573.02cm818.0409.02cm573.010700022.0180cm409.010500022.018021222202221022172027101yyydrjydrjydrydryj
●2.在杨氏实验装置中,光源波长为nm640,两狭缝间距为mm4.0,光屏离狭缝的距离为cm50.试求:(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离;(2)若p点离中央亮条纹为mm1.0,问两束光在p点的相位差是多少?(3)求p点的光强度和中央点的强度之比.
式: 解:(1)由公得
dry0 =cm100.8104.64.05025
(2)由课本第20页图1-2的几何关系可知
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专业学习 参考资料 521522()0.8106.4104rr
(3) 由公式2222121212cos4cos2IAAAAA 得
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