第十九章 光的干涉分解.ppt

第19章 光的干涉;（*）;蝉翅在阳光下;等倾条纹;一、光源;原子发光是间歇的，每次发一个光波列，间歇时间大约是10-8秒。;　即，一个原子发出的光波列与另一个原子发出的光波列在频 率、位相、振动方向等毫无内在联系，彼此完全独立。; 二、从普通光源中获得相干光的原则 从一个原子一次发光中获得。;（*）;（*）;（*）;（*）;（*）;（*）;（*）;（*）;（*）;二、干涉明暗条纹的位置;;D?;;（*）;（*）;例2 杨氏双缝的间距为0.2mm，距离屏幕为1m。 （1）若第一到第四明纹距离为7.5mm，求入射光波长。（2）若入射光的波长为600nm，求相邻两明纹的间距。;三、洛埃德镜实验;入射角很大，接近90o 。反射系数近于1，故反射很强。 两光的振幅几乎相等，可看成等幅干涉。 干涉条纹只出现在镜面上半部。;半波损失：光从光疏媒质到光密媒质的分界面上反射时，在垂直入射（i =0?）或掠入??（i =90°）的情况下，反射光的相位与入射光的相位有 ? 的突变。;选D;用白光作光源观察杨氏双缝干涉。设缝间距为d ，缝面与屏距离为 D。;（*）;用折射率 n =1.58 的很薄的云母片覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏上的第七级亮条纹移到原来的零级亮条纹的位置上。如果入射光波长为 550 nm。;四、反射光的相位突变和附加光程差;;薄膜干涉有两种条纹 ·一般情况下薄膜干涉的分析比较复杂 (因?L和 d、i两因素有关) ·通常只研究两个极端情形(只有d在变 或只有i在变)，分别对应两种条纹。;一、等倾干涉条纹;d;明纹;; 条纹特点 ;二、增透膜和高反射膜;高反射膜(HLHLH…);例 如用白光垂直入射到空气中厚为320nm的肥皂膜上（其折射率n1=1.33），问肥皂膜呈现什么色彩？;例 平面单色光垂直照射在厚度均匀的油膜上，油膜覆盖在玻璃板上。所用光源波长可以连续变化，观察到500nm与700nm波长的光在反射中消失。油膜的折射率为1.30，玻璃折射率为1.50，求油膜的厚度。;三、等厚干涉条纹;1、劈尖膜;相邻条纹所对应的厚度差：; 劈尖膜干涉的应用;例2 为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块平玻璃之间，形成劈尖，如图所示，如用单色光垂直照射 ，就得到等厚干涉条纹。测出干涉条纹的间距，就可以算出金属丝的直径。某次的测量结果为：单色光的波长? =589.3nm金属丝与劈间顶点间的距离L=28.880mm，30条明纹间得距离为4.295mm,求金属丝的直径D？ ;解： ;例3 利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检测工 件表面存在的极小的加工纹路， 在经过精密加工的工件表面上放一光学平面玻璃，使其间形成空气劈形膜，用单色光照射玻璃表面，并在显微镜下观察到干涉条纹，如图所示，试根据干涉条纹的弯曲方向，判断工件表面是凹的还是凸的；并证明凹凸深度可用下式求得 ：; 观察到的干涉条纹弯向空气膜的左端，可判断工件表面是下凹的，如图所示。;2、牛顿环; 形状：同心圆环（由等厚条纹+几何结构决定）; 牛顿环的应用;迈克尔孙干涉仪;