1、1,双缝干涉,2,o,S1,S2,P,x,双缝,单缝,S,屏,干涉条纹,光强分布,点光源,杨氏在1801年首先用实验的方法研究了光的干涉现象,为光的波动理论确定了实验基础。,1.杨氏双缝干涉实验装置,R,Q,两个子波源在P点引起的光振动的位相差为:,当 时,,当 时,干涉相长,干涉相消,波程差:,即,即,2.干涉相长、相消条件,在P点的合光强:,当 时:,干涉相长,,该处出现明条纹,干涉相消,,该处出现暗条纹,由几何关系得:,5,k=0时:,零级明纹位于屏幕中央,只有一条。,明纹,1.明纹位置,0,3.讨论,1,2,3,4,1,2,3,4,k=1时:,一级明纹有两条,对称分布在屏幕中央两侧。,
2、其它各级明纹都有两条,且对称分布。,暗纹,1,2,3,4,4,3,1,2,k=1时:,一级暗纹有两条,对称分布在屏幕中央两侧。,其它各级暗纹都有两条,且对称分布。,2.暗纹位置,6,3.条纹间距,a.相邻明纹间距:,b.相邻暗纹间距:,相邻明纹与相邻暗纹的间距都相同,,k=1 时相邻明(或暗)条纹间的距离称为条纹间距。,4.条纹间距与各量之间的关系,a.,b.,c.,条纹明暗相间平行等距。,7,5.复色光源的干涉条纹,若用复色光源,则干涉条纹是彩色的。,干涉级次越高重叠越容易发生。,6.杨氏干涉的应用,可用于测量波长。,方法一:,方法二:,632.8nm的氦氖激光器产生的干涉条纹,589.3n
3、m的钠黄光产生的干涉条纹,4.干涉条纹图样,8,实验装置:,虚光源 、,平行于,明条纹中心的位置,屏幕上O点在两个虚光源连线的垂直平分线上,屏幕 上明暗条纹中心对O点的偏离x为:,暗条纹中心的位置,1.菲涅耳双面镜实验,9,当屏幕W移至B处,从 S 和 S 到B点的光程差为零,但是观察到暗条纹,验证了反射时有半波损失存在。,2.洛埃镜实验,例1: 波长为 632.8 nm 的激光,垂直照射在间距为 1.2 mm 的双缝上,双缝到屏幕的距离为 500 mm,求两条第4级明纹的距离。,解:,由明纹公式:,两条 4 级明纹的距离为:,10,例2:白色平行光垂直入射到间距为 d=0.25mm 的双缝上,距缝 50cm 处放置屏幕,分别求第一级和第五级明纹彩色带的宽度。(设白光的波长范围是从400.0nm 到 760.0nm)。,解:由公式,可知波长范围,为 时,明纹彩色宽度为,当 k =1 时,第一级明纹彩色带宽度为,k=5 第五级明纹彩色带宽度为,