光的干涉10.pptVIP

n S1 S2 O P r2 r1 l 解法 1： 例 5： 在杨氏双缝实验中，入射波长 ? 632.8nm，若 用折射率 n 1.58的透明薄膜盖在S1缝上，发现中央明纹 向上移动了3条，处于 P 点，求薄膜厚度。 解法 2： CAI 大学物理学 V 3.0 例 6: 在杨氏实验中，双缝间距为0.45 mm，使用波长为540 nm的光观测。 1 要使光屏C上条纹间距为1.2 mm，光屏应离双缝多远？ 2 若用折射率为1.5、厚度为9.0 ?m的薄玻璃片遮盖狭缝S2，光屏上干涉条纹将发生什么变化？向哪边移动？移动的距离 x 是多少？ 解:⑴由式 得 ⑵ S2遮盖前，中央亮纹在 x 0 处，遮后光程差为 中央亮条纹应满足? 0 的条件，于是得 ? nh+r2?h ? r1 h n ?1 + r2?r1 h n ?1 + n S1 S2 O P r2 r1 h 遮盖后中央亮纹位置为 这表示干涉条纹整体向下平移了10mm。 A、B、C 的相位相同，在 F 点会聚，互相加强， A、B、C 各点到 F 点的光程相等。 ★ 结论：薄透镜不会引起各相干光之间的附加光程差。 二、透镜的等光程性 a O 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。 一、平行平面薄膜干涉 在透明介质 n1 中放入 上下表面平行、厚度为e 的 均匀介质 n2 n1 ， e n1 n1 n2 §19 - 4 分振幅法产生的光的干涉 屏 S i r A C B D 1 2 用光源照射薄膜， 其反射和透射光如图所示： 半波损失 光线 1 与 2 的光程差为： 光线 1 与 2 的光程差为： 由折射定律和几何关系可得出： e n1 n1 n2 屏 S i r A C B D 1 2 19-8 由半波损失 引起的 附加 光程差 ★ 附加光程差的确定： 由半波损失 引起的 附加 光程差 薄膜 1 2 n1 n2 n3 满足 n1 n3 或 n1 n2 n3 满足 n1 n2 n3 或 n1 n2 n3 对同样的入射光来说，当反射方向干涉加强时， 在透射方向就干涉减弱 ? 产生附加光程差 ? 不存在附加光程差 1. 薄膜干涉条件 2. 空气中的介质薄膜干涉条件 加强 减弱 加强 减弱 4. 透射光干涉 垂直入射） ★ 结论：当反射光干涉加强时透射光干涉减弱，反之亦然。 3. 入射光垂直照射空气中的介质薄膜 ） 加强 减弱 19-10 加强 减弱 5. 薄膜的颜色 在白光照射下，不同方向观察薄膜呈不同颜色。 6. 只有膜厚 m ，才可观察到干涉现象。 反射后干涉加强，薄膜呈该波长的光的颜色。 i 一定时 一定，只有符合 的那些波长的光 e n 例 1： 一平行平面肥皂膜，用白光垂直照射，观察反射光， 问肥皂膜成什么颜色？ 已知：平面肥皂膜折射率 n 1. 33，膜厚e 0.32μm， 白光垂直照射时观察反射光， 问膜呈何色？ 解： 加强 非可见光 绿光 非可见光 故膜呈绿色。 e n ★ 若沿膜面40o角方向观察，该膜呈何色？ 40o 即 i 50o，斜入射： 非可见光 蓝光 非可见光 故膜呈蓝色。 ★★ 若垂直观察透射光，该膜呈何色？ e n 透射光满足： 非可见光 紫光 非可见光 故膜呈紫色。 或用反射减弱条件： 结果一样。 7. 增透膜和增反膜 1 增透膜 利用薄膜上、下表面反射光的 光程差满足相消干涉条件来减少 反射，从而使透射增强。 2 增反膜 利用薄膜上、下表面反射光的 光程差满足相长干涉，因此反射 光干涉加强。 玻璃 MgF2 Z n S 玻璃 MgF2 1.5 1.38 空气 增透膜 一般用氟化镁 8. 等倾干涉 * 由公式 知， 具有相同入射倾角 的光经薄膜干涉形成等倾干涉条纹。 等倾干涉条纹 二、非平行平面薄膜等厚干涉 当薄膜很薄时，从垂直 于膜面的方向观察，且视场 角范围很小，膜上厚度相同 的位置有相同的光程差对应 同一级条纹，固称为薄膜等 厚干涉。 1、2 两束反射光来自同一束 入射光，它们可以产生干涉。 n ? e ? 反射光2 反射光1 单色平行光 ? e ? n? n? n · A 反射光2 反射光1 入射光 单色平行光垂直入射 设n n? A: 1、2光的光程差 光程差可简化为图示情况计算。 实际应用中,大都是平行光垂直入射到劈尖上。 考虑到劈尖夹角极小, 反射光1、 2在膜面的 即： 明纹： 暗纹： 1. 劈尖干涉 平行单色光垂直