第三章 光干涉.pptVIP

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例:如图,用单色光?垂直照射透镜半径为R的牛顿环,求反射光形成的牛顿环各暗环半径。?第30页,共51页,星期日,2025年,2月5日将①代入②可得解:设某暗环半径为r,由图所示几何关系,近似有①由空气膜上、下两表面的反射光干涉减弱条件k为整数②其中k为整数,且第31页,共51页,星期日,2025年,2月5日例:一牛顿环干涉装置各部分折射率如图示,大致画出反射光的干涉条纹分布。1.501.621.501.751.62第32页,共51页,星期日,2025年,2月5日使用透镜不会产生附加光程差S?acb··S物点到象点各光线之间的光程差为零§3.5等倾干涉一、透镜的等光程差性第33页,共51页,星期日,2025年,2月5日二.点光源照明均匀薄膜时的干涉条纹分析光束1、2的光程差:得LfPoBen1n1n2n1igACD··21Siii···第34页,共51页,星期日,2025年,2月5日明纹暗纹倾角i相同的光线对应同一条干涉条纹—等倾条纹。条纹特点:一系列同心圆环光程差LfPoBen1n1n2n1igACD··21Si···第35页,共51页,星期日,2025年,2月5日三.面光源照射时,干涉条纹的分析ifoen?n?nn?面光源···只要入射角i相同,都将汇聚在同一个干涉环上(非相干叠加)灿烂阳光下五彩缤纷的油膜透射光条纹与反射光相反(互补)??第36页,共51页,星期日,2025年,2月5日第1页,共51页,星期日,2025年,2月5日2.真空中的光速c=3.0×108m/s,波长l,频率n;c/n=l折射率为n的媒质中光速u,波长ln,频率nn;u/nn=lnu=c/n;ln=l/n;nn=n3.可见光波长范围:4000A°(紫)~7600A°(红)1A°=10-10m1nm=10-9m1mm=10-6m4.单色光:某一频率的光,如红光、紫光等;复色光:多个频率的混合光单色光棱镜滤光片5.光强,I大亮、I小暗6.光波为横波1.光是一种电磁波,振动的传播。称为光矢量,振动称为光振动:第2页,共51页,星期日,2025年,2月5日光学分类几何光学——光的直线传播规律物理光学波动光学量子光学——干涉、衍射、偏振——光和物质的相互作用现代光学1960年梅曼第一台红宝石激光器非线性光学、激光光谱、信息光学、全息、光纤通讯、集成光学、统计光学等第3页,共51页,星期日,2025年,2月5日第三章光的干涉§3.1光的干涉现象一、光的干涉1.基本概念:光的干涉相干光相干光源2.光干涉强度分布:光的相干条件??P第4页,共51页,星期日,2025年,2月5日1)亮暗2)若S1、S2同相,j20=j10(光学中一般满足此条件)亮暗亮暗或第5页,共51页,星期日,2025年,2月5日1.光源的发光机理光源的最基本发光单元是分子、原子?=(E2-E1)/hE1E2能级跃迁辐射波列波列长L=?c普通光源:独立(不同原子发的光)··独立大量原子自发辐射二.相干光的获得两个普通台灯发出的光为何无干涉现象?(同一原子先后发的光)一个原子一次发光:产生一个波列:?﹤10-8s?h为普朗克常数第6页,共51页,星期日,2025年,2月5日薄膜··自身相干pS*分波面法分振幅法·p2.获得相干光的两种方法S*干涉条件同频率同方向恒定相差对普通光源:两个光源一个光源的两个不同部分不能观察到干涉现象第7页,共51页,星期日,2025年,2月5日3.激光光源:?=(E2-E1)/hE1E2???完全一样(频率,位相,振动方向,传播方向)受激辐射第8页,共51页,星期日,2025年,2月5日一、杨氏双缝干涉1.实验装置及实验结果:2.理论分析:§3.2杨氏双缝干涉单色光入射Dd(d?10-4m

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