第三章光的干涉123节概述.ppt

* 二. 强度分布规律 设 S1 和S2 的距离为d， 中点为 M ， PM 与 MO 的夹角为θ ， 从 S1做 S2 P 垂线 S1C 。 通常情况下， Dd Dx， θ 很小 ● ● M 到屏幕的距离为 D， 垂足为o ，以o为坐标原点，P 点的坐标为 x * ● ● 二. 强度分布规律 通常情况下， Dd Dx ， θ 很小 * 二. 强度分布规律 干涉相长（明纹）的条件 条纹的中央为明纹， 称为零级明纹或中央明纹 ● ● 此式给出了各明纹 的位置，k称为明条 纹的级次。 * 二. 强度分布规律 干涉相消（暗纹）的条件 ● ● * I O 0 ● ● 暗纹 明纹 * 暗纹 明纹 讨论 条纹间距 两相邻明纹或暗纹的间距 与波长成正比 当单色光照射时，为明暗相间的条纹 当白光照射时，为彩色条纹，中央仍为白色条纹 而且随级次增高，不同颜色的条纹发生重叠， 以致模糊不清 * 演 示 用激光演示双缝干涉实验 * 例1. 在杨氏双缝实验中，采用蓝绿光源， 波长分别为 λ1=440 和 λ2=540 ， 试计算条纹从第几级发生完全重叠。 解： 杨氏干涉条纹中明纹的位置为 条纹发生重叠 * 在上述双缝实验中，在S2 前加一块玻璃， 实验发现屏幕上的明暗条纹位置要发生移动， 说明两光振动在P点的位相差发生了变化， 为什么呢？ ● ● 问题？ * 因为光经过不同媒质时引起的位相差不同 ● ● 问题？ 位相差不再是 * §5 光程与光程差 为了方便的比较、计算光经过不同媒质时引起 的位相差，引入了光程的概念 一．光程与光程差 光在媒质中传播时， 光振动的位相沿传播方向逐点落后， ● ● 以 表示光在媒质中的波长， 则通过路程 时， 光振动位相落后的值 光程 * 同一频率的光在不同媒质中传播时的波长不同， 以 表示光在真空中的波长， 为媒质的折射率 代入上式 从右式来看， 表示光在真空中传播路程 时所引起的位相差 是光在媒质中则通过路程 时， 所引起的位相差 * n21 称为第二种介质 对第一种介质的 相对折射率 波的折射定律 对于光波 介质1为真空 由上式有 称作第二种介质的折射率 * 由此可知， 同一频率的光在折射率为 n 的媒质中传播时， 通过路程 r 时引起的位相差和光在真空中传播， 通过路程 nr 时所引起的位相差相同。 称作与 r 路程相应的光程 r 是光在媒质中通过的实际路程， 光程 nr 是在真空中发生相同位相差需要通 过的路程。实际上是把光在介质中通过的路 程按位相变化相同折合到真空中的路程 * 光程差 有了光程的概念的好处， 可以统一地用光在真空中的波长 来计算光在不同媒质中传播时的位相变化 ● ● ● 在折射率为 n 的媒质中 有两同相相干光源S1 和S2 媒质中任一点P， 到光源 S1 和 S2 距离分别为 r1 和 r2， S1 和 S2 到点P光程分别为 nr1 和 nr2 光程差 位相差 * 例1 有两种介质折射率分别为 n1 和 n2 ， 计算由两同相相干光源S1 和S2发出的光 到达P点产生的光程差及相应位相差。 ● ● ● 解： 由S1 到达P点的光程 由S2 到达P点的光程 * 二．透镜的等光程性 平行光通过透镜后，各光线要会聚在焦点， 形成一亮点，这一事实说明， 在焦点处各光线是同相的。 * 由于平行光的同相面与光线垂直， 所以从任一与入射平行光光线垂直的平面算起， 到会聚点各光线的光程都是相等的。 这一性质称作透镜的等光程性 透镜可以改变光线的传播方向，但不附加光程差。 * 二．透镜的等光程性 参考程3的167 光波是一定频率范围的电磁波 一纳米等于10的-9次方米 关于原子的构造，将一下玻尔的氢原子理论。氢原子的能量将在第五册讲。 讲一下为什么电子跃迁能发射电磁波，参见程3的110页振荡偶极子。 一个原子发的光是球面波 解释了两个相同的普通光源，或同一普通光源上的两个部分发的光不能干涉 这一点也是一群发光原子 17世纪光的本性的微粒说与波动说之争，支持了波动说 第一个狭缝的作用是获得线光源， 先把s满足干涉，看成一个原子所发的光 因为角s1s2p与角mpo近似相等 各明条纹 对光通过不同的介质求位相差，利用光程差还是很好求的。同相的相干光源相互干涉，任一点的位相差取决于光程差，这道例题还是很重要的，在后面的薄膜干涉中直接利用这个结果。 * §1 光源、单色光与相干光 §2 杨氏双缝干涉 §5 光程与光程差 一．光程 二．透镜的等光程性 作业：3.1 3.4 3.6 3.16 第三章 光的干涉 *