1、第19章 光的干涉,1,一、杨氏实验二、其他类似装置,干涉主要包含以下几个主要问题 实验装置; 确定相干光束,求出光程差(相位差); 分析干涉花样,给出强度分布; 应用及其他。,19.2 分波面法双光束干涉,杨(T.Young)在1801 年首先发现光的干涉 现象,并首次测量了 光波的波长。,第19章 光的干涉,2,1. 实验装置 ( 点源 分波面 相遇),2. 强度分布,确定相干光束 计算光程差 根据相长、相消条件确定坐标,一、 分波阵面法(杨氏实验),明条纹位置,明条纹位置,明条纹位置,第19章 光的干涉,3,o,两光线光程差,理论分析,光程差,第19章 光的干涉,4,亮纹,暗纹,(光强极
2、大位置),(光强极小位置),两光线光程差,第19章 光的干涉,5,(1) 屏上相邻明条纹中心或相邻暗条纹中心间距为,一系列平行的明暗相间条纹,(4) 当用白光作为光源时,在零级白色中央条纹两边对称地排列着几条彩色条纹。,光强分布,讨论,(2) 已知 d , D 及x,可测 ;,(3) x 正比于 和 D ,反比于 d ;,第19章 光的干涉,6,白光入射的杨氏双缝干涉照片,红光入射的杨氏双缝干涉照片,您能判断0级 条纹在哪吗?,第19章 光的干涉,7,观察结果与装置1相同!,3. 双缝干涉的常用装置,装置2,透镜成像不会引入附加相位差,相干光线的光程差相同等于,装置2 在屏上相邻亮条纹的间距,
3、第19章 光的干涉,8,洛 埃 镜 的 干 涉,M,或,二、其他类似装置,洛埃镜 费涅耳双棱镜 费涅耳双面镜,处理办法:等效双缝,思考:为什么光程差公式中出现了,屏上O 点出现暗条纹,半波损失,相当于入射波与反射波之间附加了一个半波长的波程差,第19章 光的干涉,9,S,双棱镜,双 棱 镜 的 干 涉,第19章 光的干涉,10,M1,M2,S,双 面 镜 的 干 涉,第19章 光的干涉,11,(1) 明纹间距分别为,(2) 双缝间距 d 为,双缝干涉实验中,用钠光灯作单色光源,其波长为589.3 nm,屏与双缝的距离 D=600 mm。,解,例,求 (1) d =1.0 mm 和 d =10
4、mm两种情况下,相邻明条纹间距分别为多大?(2) 若相邻条纹的最小分辨距离为 0.065 mm,能分清干涉条纹的双缝间距 d 最大是多少?,第19章 光的干涉,12,用白光作光源观察杨氏双缝干涉。设缝间距为d ,缝面与屏距离为 D。,解,最先发生重叠的是某一级次的红光和高一级次的紫光,清晰的可见光谱只有一级,例1,在400 760 nm 范围内,明纹条件为,求 能观察到的清晰可见光谱的级次。,第19章 光的干涉,13,用折射率 n =1.58 的很薄的云母片覆盖在双缝实验中的一条缝上,这时屏上的第七级亮条纹移到原来的零级亮条纹的位置上。如果入射光波长为 550 nm。,解,设云母片厚度为 d 。无云母片时,零级亮纹在屏上 P 点,则到达 P 点的两束光的光程差为零。加上云母片后,到达P点的两光束的光程差为,当 P 点为第七级明纹位置时,例2,求 此云母片的厚度是多少?,