波动光学(杨氏双缝薄膜).pptVIP

思考：白光照射(390-760nm)时 清晰可见光谱只有一级 白光入射的杨氏双缝干涉照片 你能判断0级条纹在哪吗？ *干涉问题的分析要点： (1)实验装置； (2)确定发生干涉的光束； (3)计算波程差（光程差）； (4)明确条纹特点：形状、位置、级次分布、条纹移动等； (5)应用及其他 §15-3 光程 薄膜干涉 一、光程 1． 时， 在同一种介质中，由 即可确定 。 在不同介质中，不同、不同，不能只根据 确定 。 2．设一单色光在真空中频率为 ，波长为 ，传播速度为c。 当它在折射率为n的介质中传播时，波速为 、波长为 。若光在该介质中传播了距离r，则相位改变为： 即相当于光在真空中传播距离nr的相位变化。 3．光程nr：表示在相同时间内光在真空中通过的路程 统一用光在真空中的波长来计算相位变化 光程差 相长 相消 例： 为真空中的波长 练习：一双缝装置的一个缝被折射率为1.4的薄玻璃片所遮盖，另一个缝被折射率为1.7的薄玻璃片所遮盖。在玻璃片插入以后，屏上原来的中央极大所在点，现变为第五级明纹。假定 ，且两玻璃片厚度均为d，求d。 解： 二、透镜不引起附加的光程差 平行光透过透镜后，会聚在焦点，形成亮点，说明各光线干涉相长、位相相同。平行光的同相面与光线垂直，从任一同相面算起，到会聚点，各光线的光程是相等的。 解释：透镜折射率大于空气 F a c b · A B C 光程（介质） 半波损失 透镜（改变光的传播方向， 但不附加光程差） S ? a c b · · S F? a c b · A B C F 可能影响光程 差的因素 三、薄膜干涉 1．设 ， 薄膜厚度为d 光在薄膜上、下 两表面上反射的光 （分振幅法得到相干光）的光程差为： 由折射定律 ，有： 又光在上表面反射时产生半波损失，故光程差为： 因此，干涉条件为： 相长 相消 (1)光垂直入射时，i=0 相长 相消 (2)光垂直入射时，透射光的光程差为： 与 相差 ，即反射光的干涉相互加强时，透射光的干涉相互减弱。这符合能量守恒定律。 例： 2．解释（垂直入射） 油膜：各处厚度不同，不同波长的光得到加强，故颜色不同 没有半波损失 肥皂泡 有半波损失 例：一油轮漏出的油（折射率 ）污染了某海域，在海水( )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460nm，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，又将观察到油层呈什么颜色？ 解：(1)两反射光的光程差为： k=1， k=2， （可见光、绿光） k=3， (2)两透射光的光程差为： k=1， k=2， （可见光、红光） k=3， （可见光、紫光） k=4， 练习1.白光垂直照射到空气中一厚度为380nm的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.32。试问该膜的正面呈现什么颜色？背面呈现什么颜色？ 解：正面观察到的是两反射光相干，其光程差为： k=2， k=3， 紫红色 背面观察到的是两透射光相干，其光程差为： k=2， 绿光 练习2.在折射率 的照相机镜头表面涂有一层折射率 的MgF2增透膜，若此膜仅适用于波长 的光，则此膜的最