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第十四章;光的发展简史：;§14-1 光源 光的本性 ;光的电磁本性;补充： 光的电磁波特性;光源的最基本发光单元是分子、原子。;;激光光源：受激辐射;复色光：不同频率单色光的混合光。;复色光 ; 只有把在同一时刻、从光源的同一部分发出的光分成两束，这两束光才是相干光 ;P;1.两列光波的叠加; 非相干光源 ; (k = 0,1,2,3,···); 频率相同 振动方向相同 相位差恒定;§14-3 双缝干涉;钠黄光的杨氏双缝干涉条纹;P;x;可得干涉明暗条纹的位置;讨论：;?一定时;若 ，则;[例 ] 在杨氏双缝实验中，设缝间距为0.45mm，屏幕与缝的距离为115cm，现测得十个条纹间距为 15mm。试求所用的单色光的波长。若用白光照射干涉条纹将如何变化。;二、 洛埃德(Lioyd)镜实验;S1;光 疏 媒 质;光 密 媒 质;折射光任何情况都 无半波损失;一、光程的定义; t 时间内，光在介质中传播的距离;相位差和光程差的关系：;; 三、透镜的等光程性：;光的干涉核心问题：;[例1]在杨氏双缝实验中，用折射率n=1.58的透明薄膜盖在上缝上，并用λ=6.328?10－7m的光照射，发现中央明纹向上移动了5条，求薄膜厚度;又因P点是未放薄膜时第N级的位置;一、等倾干涉条纹;1.点光源照明时的干涉条纹分析;光束1、2的光程差为;由折射定律;（1）垂直入射时：;明纹;(3) 等倾干涉条纹是一组明暗相间的同心圆环，圆环分布内疏外密；半径大的圆环对应的 i 大，而干涉级k低;(4)用白光照射，薄膜上出现彩色条纹。;2.透射光干涉;3.面光源照明时的干涉条纹分析;利用薄膜干涉使反射光减小，这样的薄膜称为增透膜。; ;膜的最小厚度为;2.高反射膜;第二层;[例]在白光下，观察一层折射率为 1.30的薄油膜，若观察方向与油膜表面法线成300角时，可看到油膜呈蓝色(波长为 4800A)，试求油膜的最小厚度。如果从法向观察，反射光呈什么颜色?;k=1时有;从法向观察，i=0:;[例] 在空气中白光垂直照射在厚为0.40?m的玻璃片上，玻璃的折射率为n= 1. 50 。试问在可见光范围内（ ?=400?700nm ），哪些波长的光在反射中增强？哪些波长的光在透射中增强？;光线垂直入射，透射光增强，;介质劈;空气劈;(3) 劈尖干涉条纹的特征;一系列明暗相间的、平行于棱边的平直条纹。;相邻明纹（或暗纹）所对应的薄膜厚度之差 ;两相邻明纹（或暗纹）的间距;(4)劈尖上表面向上平移，干涉条纹间距不变，条纹向棱边移动；反之条纹向相反方向移动;（5）应用;;[例3]为测定Si上的SiO2厚度d，可用化学方法将SiO2膜的一部分腐蚀成劈尖形。现用λ=5893A的光垂直入射,观察到7条明纹，问d=? (已知Si: n1=3.42，SiO2: n2=1.50);因棱边处对应于k=0，故d处明纹对应于k=6;[例]把金属丝夹在两块平玻璃之间，形成劈尖，如图所示.某次的测量结果为：单色光的波长?=589.3 nm金属丝与劈间顶点间的距离L=28.880 mm，30条明纹间得距离为4.295 mm,求金属丝的直径D？ ;解: 相邻两条明纹间距 ;[例] 利用空气劈尖检测工件表面平整度， 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，试判断工件表面是;解:如果工件表面是精确的平面,等厚干涉条纹应该是等距离的平行直条纹.可判断工件表面是下凹的.由图中相似直角三角形可知: ;.;(2) 反射光光程差的计算;(3) 牛顿环干涉条纹的特征;r =0 ， k=0中心是暗斑;相???暗环的间距;牛顿环干涉是一系列明暗相间的、内疏外密的同心圆环。; 测透镜球面的半径R 已知?, 测 m、rk+m、rk，可得R 。;试问(1)油滴边缘与玻璃交界处是明条还是暗条?(2)油膜的最大厚度是多少?(3)若油滴逐渐滩开，条纹将如何变化? (油: n2=1.60, 玻璃: n3=1.50）;解：(1)因n1n2，n2n3，所以要考虑半波损失;(2)中心点为k=4的暗纹;[例] 用牛顿环测凸透镜的曲率半径。光源波长? =589.3nm，测得第k级暗条纹直径为6.220mm，第k+5级暗条纹直径为8.188mm。 求透镜的曲率半径