波动光学基本原理.pptVIP

另解：光程差每改变一个?，条纹移动一条因r2光程未变，r1改变了(n-1)x第30页，共76页，星期日，2025年，2月5日思路扩展：介绍全息概念光的波长是光的空间周期性的表现，值很小，不容易观测到，通过双缝干涉装置把光波的空间周期性反应为光强分布的空间周期性——即条纹分布（可测）。所以条纹分布既记录了光强的分布，更重要的是记录了两相干光束位相差的分布。这就是光的全部信息（强度和相位），这便是全息光学的基本概念，第31页，共76页，星期日，2025年，2月5日三、杨氏实验的变形1.菲涅耳双棱镜：关键求出d，已知α，n，则实验中，常用两次成象法求（d1,d2分别为两次成象时的宽度）2.维纳驻波实验abc重点：半波损失及条件：近垂直入射相邻两条纹中心的高ac=λ/2ab=ac/sinθθ→1′则ab→1mm可测d第32页，共76页，星期日，2025年，2月5日明暗条纹的位置：真空中：将屏移到B处，证实了半波损失的存在3.洛埃镜(简单介绍)SS’…明条纹…暗条纹第33页，共76页，星期日，2025年，2月5日4.菲涅耳双面镜实验等效为两个虚光源光的干涉第34页，共76页，星期日，2025年，2月5日第2.4节干涉条纹的可见度及光波的时空间相干性一、条纹的可见度：（描述条纹的清晰可见程度）在杨氏双缝干涉实验中的两缝宽度一样和一大一小时条纹能一样清晰吗？1.定义当Ⅰmin=0时V=1最大；当Ⅰmin=Ⅰmax时V=0∴0≤V≤12.双缝干涉屏上光强分布曲线IImaxImino??2?-2?4?-4?第35页，共76页，星期日，2025年，2月5日当时，一般情况下影响可见度的主要因素是，即振幅之比。以上讨论都是在理想的单色光，理想的线光源条件下讨论的，而实际并非如此！第36页，共76页，星期日，2025年，2月5日二、光源的非单色性对干涉条纹的影响光波的时间相干性：谱线宽度相干时间：波列长度所对应的时间相干长度：两个分光束能产生干涉效应的最大光程差不同波长的光是非相干的范围内同种波长的光是相干光。第37页，共76页，星期日，2025年，2月5日重叠处的光强为每种波长光的相干条纹的非相干叠加干涉条纹的可见度下降波长为的第K+1级条纹与波长为的第K级条纹重合时，条纹不能分辩，干涉现象消失第38页，共76页，星期日，2025年，2月5日最大光程差为----相干长度与单色光的线宽成反比第39页，共76页，星期日，2025年，2月5日三、光源宽度对干涉条纹的影响将面光源看成是无数个互不相干的线光源组成每个线光源在屏上形成一套干涉条纹，彼此错开第40页，共76页，星期日，2025年，2月5日第2.5节菲涅耳公式及半波损失的定性解释一、菲涅耳公式◎◎◎n1n2AP1A`P1AP2A`S1AS1AS2i1i2第41页，共76页，星期日，2025年，2月5日式中各量的物理意义：以入射面为基础，光矢量分为平行分量P，垂直分量S，S、P和传向构成右手关系，图中规定了正方向，若结果为负时，则和规定的正方向相反。反射定律，折射定律以上公式是菲涅耳从光的电磁理论中导出的，对以后各光学现象都能解释。二、半波损失的解释1.掠入射由公式可知和入射光的两分量正好都反向，但传向几乎都在同一直线上）∴反射光总振动方向和入射光总振动相反。（相当于位相突变）2、近垂直入射，，，可得合成后反射光总矢量和入射光总矢量反相。第42页，共76页，星期日，2025年，2月5日一、等倾干涉薄膜厚度为d，折射率为n——厚度均匀的薄膜所得到的干涉设n1nn2光程差第2.6节分阵幅法产生的干涉（薄膜干涉）第43页，共76页，星期日，2025年，2月5日注意：1.“明纹”中，k?0因为d不可能为零。2.明暗条件中没有号，因条纹不对称。+3.明暗条件还可用折射角表示为：4.是否考虑额外光程差，要看n1,n,n2三者关系不考虑！要加!!!第44页，共76页，星期日，2025年，2月5日(1)倾角i相同的光线对应同一条干涉圆环条纹干涉条纹特征：LfPor环n1n2niiPifor环n面光源··—等倾干