光学第1章光的干涉(第2讲).ppt

A 分波面法（从同一波阵面上分出两部分作为相干光—杨氏实验） 干涉花样为明暗相间等间距的条纹，各级亮纹的光强相等； 条纹间距?y与r0、?成正比，与d 成反比； 干涉花样实质上体现了参与相干叠加的光波间相位差在空间分布的特点，或者说干涉花样记录了相位差的信息； 白光作为光源，除中央亮纹外，其余各级亮纹都带有颜色，每一级亮纹都是一条从紫到红的彩带。当级数较大时，由于不同级数的各色条纹相互重叠，则屏上各处强度均匀； 反射光的半波损失发生的条件： * * §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 一、光源和机械波源的区别 特殊光源 激光 生物发光 萤火虫 化学发光 “鬼火”腐物磷氧化 磷光 夜光表 荧光屏 荧光 光致发光 日光灯、水银灯 电致发光 冷光源 太阳、白炽灯 火炉、蜡烛 弧光灯、 热光源（热辐射的温度辐射） 普通光源 光源 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? í ì ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? í ì ? ? ? ? ? ? ? í ì ? í ì ? ? ? í ì 光源 点、线、面、扩展 1、普通光源的发光机制：自发辐射 ? = (E2-E1)/h E1 E2 自发辐射跃迁 波列 波列长 L = t c ? ? 发光时间t ?10-8s §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 2. 机械波： 机械振源持续振动发出波列长度非常长的波动。 3. 区别： 通常独立光源相位差是不恒定的、是不相干的；而独立的机械波振源一般是相干的。 §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 二、从普通光源中获取相干光的方法 B 分振幅法（次波本身分成两部分，走过不同的光程，重新叠加并发生干涉）。 p S * · p 分波面法 S * 薄膜 分振幅法 三、分波面干涉的特殊装置和典型实验 §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 1、杨氏双孔干涉实验 实 验 装 置 Ｄ’ Ｄ Ｐ0 Ｄ Ｄ’ 实验装置 实 验 装 置 P 垂直于对称轴的光屏DD显示的是双叶旋转双曲面与光屏的交线：为顶点均在直线DD’上的 一组双曲线。 Ｄ’ Ｄ Ｐ0 P y ｝ 顶点（P）位置所处条纹干涉级？ 考虑在近轴（r0y 和r0d ）和远场（ r0 ）近似条件 §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 ｛ 由干涉公式得 干涉相长 干涉相消 其中 则干涉级的位置条件： ｛ 干涉相长（明纹\亮纹） 干涉相消(暗纹） §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 条纹间距Δy：屏上两相邻亮条纹或相邻暗条纹的中心距离。 红光入射的干涉条纹照片 §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 一定时，若 变化，则 将怎样变化？ 1） §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 2） 一定时，条纹间距 与 的关系如何？ 3） 一定时，S屏垂直对称轴上下移动，条纹会变化吗？又如何变化？S1S2屏上下移动呢？P屏上下移动呢？ P 实 验 装 置 光屏上的干涉光强分布 若 光 强 分 布 图 §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 干涉花样的特点分析 §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 白光入射的干涉条纹照片 5. 若 ，干涉花样不变，但条纹沿光屏上下移动。 §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 2. 杨氏双缝干涉 §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 光屏上的干涉级的位置条件： 其中 ｛ 干涉相长（明纹\亮纹） 干涉相消(暗纹） P 3. 菲涅尔双面镜 §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 4. 劳埃德镜 P M L §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 半波损失 ：光从光速较大的介质(光疏介质)射向光速较小的介质(光密介质)时反射光的相位较之入射光的相位跃变了 ，相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的波程差，称为半波损失。 §1.3 分波面双光束干涉 第一章 光的干涉 （1）入射光从光疏介质入射到光密介质； （2）入射角0?（垂直