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第十一章 光学 11-3 光程 薄膜干涉 物理学 第五版 干涉现象决定于两束相干光的相位差 两束相干光通过不同的介质时， 相位差不能单纯由几何路程差决定。 光在介质中传播几何路程为r，相应的相位变化为 一 光程 光程表示在相同的时间内光在真空中通过的路程 即：光程这个概念可将光在介质中走过的路程，折算 为光在真空中的路程 波程差 （1）光程：介质折射率与光的几何路程之积 (2)光程差 (两光程之差) 光程差 * P * 相位差 干涉加强 干涉减弱 不同光线通过透镜要改变传播方向， 会不会引起附加光程差？ A、B、C 的位相相同，在F点会聚，互相加强 A、B、C 各点到F点的光程都相等。 AaF比BbF经过的几何路程长，但BbF在透镜中经过的路程比AaF长，透镜折射率大于1，折算成光程， AaF的光程与BbF的光程相等。 解 释 使用透镜不会引起各相干光之间的附加光程差。 A B 二 透镜不引起附加的光程差 A B 焦平面 P L 三 薄膜干涉 D C 3 4 E 5 A 1 B 2 利用薄膜上、下两个表面对入射光的反射和折射，可在反射方向(或透射方向)获得相干光束。 P L D C 3 4 E 5 A 1 B 2 不论入射光的的入射角如何 满足n1n2n3(或n1 n2 n3) ?产生额外程差 满足n1n2n3(或n1 n2 n3) ?不存在额外程差 反射光的光程差 加 强 减 弱 P L D C 3 4 E 5 A 1 B 2 透射光的光程差 注意：透射光和反射光干涉具有互补 性 ，符合能量守恒定律. 根据具体情况而定 P L D C 3 4 E 5 A 1 B 2 当光线垂直入射时 当 时 当 时 例 1 一油轮漏出的油(折射率n1=1.20)污染了某海域, 在海水(n2=1.30)表面形成一层薄薄的油污. (1)如果太阳正位于海域上空，一直升飞机的驾驶员从机上向正下方观察，他所正对的油层厚度为460 nm,则他将观察到油层呈什么颜色? (2)如果一潜水员潜入该区域水下，并向正上方观察，又将看到油层呈什么颜色？ 解 (1) 绿色 已知 n1=1.20 n2=1.30 d=460 nm (2)透射光的光程差 红光 紫光 紫红色 第十一章 光学 11-3 光程 薄膜干涉 物理学 第五版 * *