干涉绕射.PPT

干涉與繞射(I) 有哪些現象是和『干涉』『繞射』有關？ 為什麼有的叫干涉？有的叫繞射？如何區分？ 同調性 coherent 干涉與繞射(II) 什麼時候叫干涉？什麼時候叫繞射？如何區分？ 雙狹縫 □干涉 □繞射 薄膜 □干涉 □繞射 麥克森(□干涉 □繞射)儀 單狹縫 □干涉 □繞射 多狹縫 □干涉 □繞射 光柵 □干涉 □繞射 Interference (干涉)diffraction (繞射) 雙狹縫干涉(interference) 雙狹縫干涉(interference) 干涉(interference) 繞射(diffraction) 單狹縫繞射 § 36-5 Intensity in Single-Slit Diffraction 干涉+繞射 Interference and diffraction combined 例題 36-5 干涉+繞射 多狹縫繞射＆光柵繞射 干涉 雙狹縫干涉§35-4 薄膜干涉§35-7 麥克森干涉儀§35-8 麥克森干涉實驗的意義 公尺的定義 光速的測量 薄膜干涉 § 35-7 光疏→光密，反射後相位反轉 薄膜干涉 § 35-7 麥克森干涉儀§35-8 干涉儀(interferometer)：藉干涉條紋來精確的量測長度或長度變化的儀器 M:beam splitter Homework Problem 79：移動鏡子，看條紋移動的數目，可測量波長 Problem 80：量薄膜的厚度 Problem 81：量空氣的折射率 麥克森干涉實驗的意義 麥克森干涉實驗的意義 1881年，麥克森 (Michelson,1852~1931) 設計這個實驗 動機？ 麥克森獲得1907諾貝爾物理學獎(得獎原因) 1887年，麥克森－莫立實驗：測量以太對光傳播的影響 一個失敗的實驗？ 解釋： 1892年，菲佐Fizeau：收縮現象 1904年，羅倫茲Lorentz：長度收縮/羅倫茲轉換式 1905年，愛因斯坦：特殊相對論 公尺的定義：§1-5；p978(Ch35) 光速的測量 1792年，訂北極到赤道長度的千萬分之一為 1米 (a)??最初提出以地球周長的一分為單位長，並且依十進制除和乘此單位，對各種部分和倍數規定適當的拉丁術語。 (b)? C．伍倫爵士提出：取半秒打一下的擺的擺長為單位長。 (c)?法國天文學家皮卡爾德(Jean Picard)於 1671年，荷蘭物理學家惠更斯於1673年提出：以緯度45o的海平面上的秒擺的擺長為單位長；這只比現在的米短 6毫米。 (d)? 大約在1790年同時，傑佛遜 (Thomas Jefferson)提出美國的統一度量制，建議以緯度38的秒擺長度為單位長 (38o是美國當時的平均緯度)。 公尺的定義（§1-5＆ §35-8) 1792年，北極到赤道長度的千萬分之一為 1米 為什麼要這樣訂？北極到赤道的長度是怎麼量的？ 1889年，巴黎度量衡局，鉑銥合金棒 1907年諾貝爾物理獎頒給麥克森，(一公尺相當於鎘波長的1553163.5倍) 1961年，國際度量衡局捨棄金屬棒，改採光的波長來定義公尺。以氪86原子波長(橘紅色光)的1650763.73 倍為一公尺。 為什麼要用『氪86』？ 光速的測量 刻卜勒和笛卡兒認為光速是瞬間傳遞，是一個無限大的值。 伽利略認為是有限值。他設計了一個實驗來測光速，他在西元1635年和助理各帶著一盞燈，在距離一公里遠的二個山頭進行光速的測量。 1676年，丹麥物理學家羅美爾(Roemer,1644~1710)用天文觀測的方法，第一個證明了光傳播的速度是一個有限值。他是利用木星和它的一顆衛星的運行來計算光的速度，1676年他發表的結果是 2.1×108 m/s。之後有很多科學家陸陸續續利用天文的方法來測光速，得到的數值接近 3×108 m/s。 （Ch33 Problem111） 第一位在地面上做實驗，把光速測出來的是法國科學家菲佐(Fizeau)，他設計了一個巧妙的實驗，在1849年，利用一個720齒的齒輪和反射鏡，量出光速為3.18×108 m/s，你知道齒輪和鏡子相距多遠嗎？相距 8.633 公里。（1851年流水實驗，讓牛頓的粒子說敗訴） 1920年，美國的邁克森(Michelson,1852~1931)用旋轉的八面鏡取代齒輪，來測光速，經過幾百次的測量結果所得的數值為 2.99796×108 m/s。這也是一個工程浩大的實驗。在這個實驗中，八面鏡和光源是分別放在二個山頭（和伽利略的實驗很像），相距 35 公里。 為什麼這些都稱為『繞射』(diffraction)？ 圓孔繞射 圓孔繞射的鑑別率(resolvability) §36-6 §36-8繞射光柵(grating) 透射式與反射式 光碟片的彩色 光柵的色散度(dispe