普通物理PPT课件11.2 光的相干性 光程和光程差-14页PPT精品文档

E 2 E12 E22 2E1E2cos
其中
2
1
2
(r2
r1 )
8
E 2 E12 E22 2E1E2cos
在波动光学中,光强定义为
I E 2 1 E 2dt 0
即光强
I I1 I2 2
1
I1
I
2
(
cosdt )
0
1、非相干叠加
对普通光源来说,由于原子发光就是间歇得、随
2、相干叠加 I I1 I2 2
1
I
1
I
2
(
cosdt )
0
如果在观察时间内,相位差保持恒定,则合成
光强为
I I1 I2 2 I1 I2 cos
2 2 1 (r2 r1 )
可见,在相干叠加时,合成光强在空间形成强弱相
间得稳定分布。这就是相干叠加得重要特征。 11
I I1 I2 2 I1 I2 cos
反 2e n22 n12sin2i
+半=
(0, )
(k 1) 明纹 2 暗纹
暗纹 明纹
2
(k=0,1,2……)
f
S
a1 a2 反射光
D
i
C n1
e
Ar B
n2
b2 n3
b1
36
透射光
例题 一平板玻璃(n=1、50)上有一层透明油膜 (n=1、25),要使波长=6000Å得光垂直入射无反射,薄 膜得最小膜厚e=?
反射光没有半波损失. 反射光在A点与B点都有半波损失、
f
两反射光得光程差不加
半波损失项、
总结:
S
a1 a2 反射光 n1>n2>n3时, 或者

（明）
=（2k+1） (2k 1)
2
(k 0, 1,)
2019/12/12
Im I1 I2 2 I1I2 cos （暗）
当 I1 I2 Io DUT 余 虹
IM 4Io Im 0
11
三、 杨氏双缝实验条纹位置
x
s1
d
s2
h
n
r1
r2
2019/12/12
DUT 余 虹
4
3、单色光 复色光 准单色光
单色光的波列无头 无尾 无始无终。
E

Eo
cos[ (t

x) u
]
实际波列有限 长——复色光
o 108 s 1014 Hz
c 3 108ms1
间断振动
lo c o
波列越长 单色性越好
2019/12/12


W入
W反
W透

2019/12/12
W入 W反 W透
W

E
2 o
DUT 余 虹
9
11.2 杨氏双缝干涉 x
一、现象
s1
n r1
x
S
d
r2
I
s2
O
D
条件 : d D x D
ES1 ES2 Eo cos t
2019/12/12
E1

Eo cos
E2 Eo
(m 0 , 1, )
I1 I2 Io
IM 4Io
Im 0
原子发光具有随机性、间断性，即使同一个原子 发出的前后两列波，也很难保证同时满足三个相干 条件。要获得相干光需要采取特殊的方法.

1
M1 n1 n2
M2 n1
L 2
iD
3
A C

B
E
45
P
d
第十一章 光学
35
物理学
第五版
Δ32

n2
( AB

BC)

n1 AD


2
AB BC d cos γ
AD ACsin i
n2 n1
L
2
P
2d tan sini
1
iD 3
M1 n1 n2
A
C
d
M2 n1
B
C
d
M2 n1
B
E
45
注意：透射光和反 射光干涉具有互补 性 ，符合能量守恒 定律.
第十一章 光学
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物理学
第五版
当光线垂直入射时 i 0
当 n2 n1 时
Δr

2dn2


2
当 n3 n2 n1 时
Δr 2dn2
第十一章 光学
n1 n2 n1
n1 n2
n3
39
物理学
第五版
四 了解衍射对光学仪器分辨率的影响.
五 了解 x 射线的衍射现象和布拉格公式 的物理意义.
第十一章 光学
7
物理学
第五版
光的偏振
11-0 教学基本要求
一 理解自然光与偏振光的区别.
二 理解布儒斯特定律和马吕斯定律.
三 了解双折射现象.
四 了解线偏振光的获得方法和检验 方法.
第十一章 光学
8
物理学
第五版
第十一章 光学

n
n
光疏介质 光 密介质
第25页/共51页
2. 两种典型薄膜干涉条纹
入射光为平行光时，
光程差只与膜厚有关，相同
厚度的地方呈现同一级干涉
条纹，称为等厚干涉条纹
。
2n2e cosr
2
屏
幕
S
i r 0
2n2e
2
S.P
分束板
扩
如果膜厚均匀，入射
展 光 源
S.P
光为扩展光源，光程差只与
入射角有关，相同倾角的光
介质 ，几何路程
n2
r2
t
2
2 2
r2 t
1
2 1
r1
2 2
r2
2 1
r1
2
1
2
n2r2
n1r1 2
1
:光在真空中的波长
对于同相的相干光源,
2
n2r2
n1r1
相位差
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n1
r1
n2 r2 P
2 光程差
例如, 计算图中光通过路程 r1 和 r2 在P点的相差。
同一条等厚线上， 就形成同一级次的一条干涉条纹。 称为等 厚条纹.
棱
劈尖角
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劈尖干涉条纹的特征:(空气中的劈尖)
1. 属于等厚条纹。
平行于棱的、明暗相间的直条纹。
2. 在棱边处, e=0， 两反射光
光条程纹差，为越向/ 2外,级形次成越o高级.暗
棱
劈尖角
3. 相邻明纹或暗纹是等间距的. 对于相邻的两条明条纹:
x明
k
D d
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例1：在双缝干涉实验中，为使屏上的 干涉条 纹间距 变大， 可以采 取的办 法是（