《大学物理》教学资料：第十章 光的干涉.pptVIP

加 强 减 弱 薄膜厚度不变情况，光程差决定于倾角i，焦平面上同一干涉条纹（亮或暗）对应相同的入射角。 3.薄膜等倾干涉加强减弱条件： 等倾干涉环 L f P o B e n? n? n n? i r A C D · · 2 1 S i i i · · · 在等倾干涉条纹中： ， 因此中央处k最大。 动画2 等倾干涉膜厚度连续改变造成条纹吞吐 当光线垂直入射时 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. 加 强 减 弱 白光照射的时候膜的厚度与颜色 例题5 空气中肥皂膜（n2=1.33），厚为0.32?m。如用白光垂直入射，问肥皂膜呈现什么色彩？ 解： 黄光 空气 空气 有半波损失 红外 紫外 考虑半波损失时，附加波程差取 均可，符号不同， 取值不同，对问题实质无影响. 注意 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。当光波波长连续变化时，观察到 500 nm 与 700 nm 两波长的光反射消失。油膜的折射率为 1.30 ，玻璃的折射率为 1.50 ，求油膜的厚度。 n2 n1 ?m 此例无半波损失。反射光消失，即为反射光干涉极小： 解 例题6 光学仪器的镜头上常镀有一层氟化镁增透膜，使白光中人眼最敏感的黄绿光尽可能透过，也就是使黄绿光在薄膜表面反射最少。已知氟化镁的折射率n=1.38，黄绿光的波长λ=550nm，问薄膜的厚度为多少时，黄绿光反射最少？ 解： 在氟化镁薄膜的上、下表面的反射都有半波损失，故上、下表面的两条反射线的光程差δ=2ne。这两条反射线相消干涉的条件为 取k=1，可得氟化镁薄膜的最小厚度为 k=1，2，… 利用薄膜干涉可以提高或降低光学器件的透光率 . 增透膜和增反膜 由能量守恒，黄绿光减弱（无反射光），透射光增强—增透膜 倾角i不变情况，光程差决定于薄膜厚度，焦平面上同一干涉条纹（亮或暗）对应相同的薄膜厚度。 仍近似采用薄膜干涉加强减弱条件： 加 强 减 弱 当光线全部垂直入射时 加 强 减 弱 厚度相同地方明暗程度相同，条纹级数相同 二、等厚干涉 第 * 页 光的波动性 光是人类以及各种生物生活中不可或缺的要素。 牛顿： 光是由“光微粒”组成的，是一种 机械观； 惠更斯、托马斯·杨、菲涅耳：光是介质中传播的波； 能发生干涉、衍射。 麦克斯韦的电磁理论： 光是一种电磁波。 迈克尔逊实验： 电磁波的传播不需要介质。 光电效应 康普顿散射： 光具有粒子性，这种粒子称做“光 量子”， 德布罗意： 所有物质都具有波粒二象性。 光是什么？ 光的两种互补性质： 传播过程中显示波动性，与其他物质相互作用时显示粒子性。 以光直线传播为基础，研究光在透明介 质中的传播问题。 光的直线传播定律 光的独立传播定律 光的折射和反射定律 几何光学： 量子光学： 内容： 以光和物质相互作用时所显示出的粒子性为基础，研究光的一系列规律。 反映光学与各个科技领域的紧密结合。 现代光学： 内容： 激光 全息摄影 光纤维光学计算机 傅里叶光学红外技术 遥感 遥测等 光和物质的相互作用规律 内容： 内容： 以光波动性为基础，研究光传播及规律。 干涉 衍射 偏振 波动光学： 波动光学主要内容 1、光的干涉 光的相干性 杨氏双缝干涉 薄膜干涉 迈克尔逊干涉仪 2、光的衍射 惠更斯 — 菲涅耳原理 单缝衍射 衍射光栅 光学仪器的分辩本领 X 射线衍射 3、光的偏振 自然光和偏振光 双折射 旋光性 4、光的吸收和散射 第十章 光的干涉 Chap.10 Interference of Light 本章要点 理解相干光的条件及获得相干光的方法. 掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，理解在什么情况下的反射光有相位跃变. 能分析杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置. 了解迈克耳孙干涉仪的工作原理. 第一节相干光 一、光