第十二章光的波动.pptVIP

主速度、主折射率沿光轴方向e、o光速度相同负晶体正晶体ve称晶体的e光主速度，相应的折射ne=c/ve称晶体的e光主折射率.vovevevo第30页，共42页，星期日，2025年，2月5日第1页，共42页，星期日，2025年，2月5日获得相干光源方法：分波阵面法具有确定相差的波阵面上的两个次级子光源是相干的分振幅干涉法第2页，共42页，星期日，2025年，2月5日1现象二、杨氏双缝实验第3页，共42页，星期日，2025年，2月5日（12-1）（12-2）干涉加强（12-3）干涉减弱第4页，共42页，星期日，2025年，2月5日干涉加强干涉减弱（12-5）（12-4）（12-6）第5页，共42页，星期日，2025年，2月5日（1）若单色光的波长一定，双缝间距增大或缝与屏的距离变小，则干涉条纹间距变小，即条纹变密。为了使条纹间距足够大，以便可以用眼睛分辨清楚，必须使足够小、足够大。（2）若和一定，则光的波长与条纹间距有关。若用白光作光源，则只有中央亮条纹是白色的，其它各级亮条纹都是由紫到红的彩色条纹，且紫色条纹靠近中央条纹一边。（3）若已知和，即可由级条纹对应的，计算出单色光的波长。这是历史上第一种测定光波波长的方法。第6页，共42页，星期日，2025年，2月5日例题12-1在杨氏双缝实验中，入射光的波长为546nm，双缝距离1mm,光屏距双缝40cm。求（1）第十级明条纹的位置；（2）相邻两条纹间的距离；（3）中央两条纹上方第十级条纹与下方第二级暗条纹间的距离。解（1）（2）（3）第7页，共42页，星期日，2025年，2月5日三、光程与光程差Opticalpath1.光程当某种光波穿过不同的介质时，其频率不变，但由于在不同介质中的光速不同，因此同一光波在不同介质中有不同的波长。根据波速、波长和频率三者之间的关系，光波在介质中的波长可表示为（12-8）是真空中的波长波长为的光在真空中传播了S的路程，其相位变化为如果同样的光在折射率为n的介质中传播了L的路程，其相位的变化正好也为（12-9）则第8页，共42页，星期日，2025年，2月5日即光在多种介质中传播时，总光程等于光经过的介质折射率与相应路程的乘积之和，它是相同时间内光在真空中所通过的路程。光波在不同介质中的频率相同，可以证明光在折射率为n的介质中传播的路程L与在真空中传播的路程S(=nL)所用的时间是相等。我们把光传播路程与所在介质折射率的乘积，定义为光程，并表示为因为光经过相同的光程所需要的时间是相等的，故可证明，物点与像点之间各光线的光程都相等，这就是物像之间的等光程性。所以在使用透镜或其他的光学仪器成像时，不会引起光程附加变化第9页，共42页，星期日，2025年，2月5日2.光程差：光强极大光强极小第三章我们曾讨论过，两列相干波源在空间任意点处所引起的两个分振动的相位差为这两列波之间的光程差（12-12）（12-13）第10页，共42页，星期日，2025年，2月5日例题12-2杨氏双缝实验中，d=0.45mm,D=1.0m,用n=1.5,h=9.0um的薄玻璃盖窄缝S2,接受屏上干涉条纹将发生什么变化？中央亮条纹应满足第11页，共42页，星期日，2025年，2月5日明条纹变为4级，即k=4例题杨氏双缝实验，?=500nm，在一光路中插入玻璃片（n=1.5）后O点变为4级明纹中心。求：玻璃片厚度h。解：光程差改变O明条纹第12页，共42页，星期日，2025年，2月5日四、薄膜干涉Interferenceinthincoatings=垂直入射：光从光疏进入光蜜介质,出现相位突变—半波损失图12-3等倾干涉（12-14）（12-15）明暗第13页，共42页，星期日，2025年，2月5日例题12-3玻璃n1=1.5，镀MgF2n2=1.38，放在空气中，白光垂直射到膜的表面，欲使反射光中，对人眼和照相机底片最敏感的黄绿光（?=550nm）的成分相消（反射最小，增大透射光强）求：膜的最小厚度。反射光相消=增透思考：若n2n3会得到什么结果？为什么望远镜的镜片有的发红，有的发蓝？效果最好——则两光的半波损失互相抵消解：第14页，共42页，星期日，2025年，2月5日2.等厚干涉如果透明薄膜的厚度不均匀，同时光源离开薄膜较远，观察