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光的干涉现象.pdf
干涉現象
1. 疊加原理 (Principle of Superposition)
2. 雙狹縫干涉 (Double-Slit Interference)
3. 雙狹縫干涉圖形光強度分佈
4. 波的相位加成 (Phasor Addition of Wave)
5. 薄膜干涉 (Thin Film Interference)
6. Michelson干涉儀 (Michelson Interferometer)
疊加原理 (Principle of Superposition)
光的本質為電磁波，因而當兩束以上的光疊加在一起時，其總
和光的電磁場振幅等於每束光電磁場振幅的線性相加。
E (x ,t) E (x , t) ＆ B (x , t) B (x ,t)
i i
i i
考慮兩束頻率相同的光疊加在一起，其總和的電場強度為
E (x ,t) E sin(wt a ) E sin(wt a ) a kx e
10 1 20 2 i i i
由三角函數關係 sin(a b ) sin a cosb sin b cosa
cos(a b ) cosa cos b sin b sin a
兩束光的電場強度可展開為
E sin(wt a ) E cosa sin wt E sin a coswt
10 1 10 1 10 1
E sin(wt a ) E cosa sin wt E sin a coswt
20 1 20 2 20 2
1
重新整理後，電場強度可寫為
E (x ,t) (E cosa E cosa ) sin wt
10 1 20 2
(E sin a E sin a ) coswt
10 1 20 2
方便起見，我們定義
E cosa (E cosa E cosa )
0 10 1 20 2
E sin a (E sin a E sin a )
0 10 1 20 2
E E0 cosa sin wt E0 sin a coswt Eo sin(wt a)
E sin a E sin a
where tan a 10 1 20 2
E cosa E cosa
10 1 20 2
總和電場強度的大小，可由其平方值求得
2 2 2
E E E 2E E cos(a a )
0 10 20 10 20 2 1
其相位差為
d a a (kx e ) (kx e )
2 1 1 1 2 2
2p
(x x )
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