(本科）物理学第七版11-2 杨氏双缝干涉 劳埃德镜.ppt

《(本科）物理学第七版11-2 杨氏双缝干涉 劳埃德镜.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(本科）物理学第七版11-2 杨氏双缝干涉 劳埃德镜.ppt（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜1ooB实实 验验 装装 置置1s2sspdd一一 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉rdxdsin12drrr波程差波程差x1r2r dddx /tansin第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜2实实 验验 装装 置置ooB1s2ssrx1r2rddpkdxdr加强加强, 2 , 1 , 0k2) 12(k 减弱减弱第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜32) 12(kdd暗纹暗

2、纹ddkx 明纹明纹,2, 1 ,0kpooB1s2ssrx1r2rdd第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜4讨论讨论条纹间距条纹间距 ) 1(kddx明、暗明、暗条纹的位置条纹的位置白光白光照射时，出现照射时，出现彩色彩色条纹条纹2) 12(kdd暗纹暗纹ddkx 明纹明纹,2, 1 ,0k第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜5( (1) ) 一定时，若一定时，若 变化变化, , 则则 将怎样变化？将怎样变化？dd、x第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2

3、11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜6( (2) ) 一定时一定时, ,条纹间距条纹间距 与与 的关系如何？的关系如何？xdd、第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜7例例1 在杨氏双缝干涉实验中，用波长在杨氏双缝干涉实验中，用波长=589.3 nm的纳灯作光源，屏幕距双缝的的纳灯作光源，屏幕距双缝的距离距离d=800 mm，问：问：( (1) )当双缝间距当双缝间距mm时，两相邻明条纹时，两相邻明条纹中心间距是多少？中心间距是多少？ ( (2) )假设双缝间距假设双缝间距10 mm，两相邻明条纹，两相邻明条纹中心间

4、距又是多少？中心间距又是多少？第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜8mm 0.47ddx解解( (1) ) d=1 mm时 ( (2) ) d=10 mm时 mm 0.047ddx已知已知=589.3 nmd=800 mm求求( (1) ) d=1 mm时 ( (2) ) d=10 mm时 ?x?x第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜9例例2 以单色光照射到相距为以单色光照射到相距为0.2 mm的双的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1 m.(

5、 (1) )从第一级明纹到同侧的第四级明纹间从第一级明纹到同侧的第四级明纹间的距离为的距离为7.5 mm，求单色光的波长；，求单色光的波长； ( (2) )若入射光的波长为若入射光的波长为600 nm, ,中央明纹中央明纹中心距离最邻近的暗纹中心的距离是多少？中心距离最邻近的暗纹中心的距离是多少？第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜10解解( (1) )( (2) ) , 2, 1,0,kkddxk141414kkddxxxnm 5001414kkxddmm 5121.ddx已知已知求求( (1) ) ?( (2) ) mm571

6、4 .xnm 600?xmm 20.d m 1d第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜11二二 杨氏双缝干涉的光强分布杨氏双缝干涉的光强分布两狭缝发出的光波叠加后的振幅为两狭缝发出的光波叠加后的振幅为221212212cos()AAAAA其中其中 . 而叠加后的光强为而叠加后的光强为121 2212cos()IIII I212r第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜12假定假定A1=A2=A0，则，则I1=I2=I0，可得，可得121 2212cos()IIII I204

7、 cosrII2323OrI04I第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜13三三 光程和光程差光程和光程差光在真空中的速度光在真空中的速度001c光在介质中的速度光在介质中的速度1uncu1uc真空中的波长真空中的波长介质的折射率介质的折射率n介质中的波长介质中的波长第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜14*1sP1r*2s2rnn介质中的波长介质中的波长 波程差波程差 12rrr 相位差相位差 )(2)(212rTtrTt)(212rr)(212rnr 第十一章第十一

8、章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜15*1sP1r*2s2rn 物理意义物理意义：光在介质中通过的几何路光在介质中通过的几何路程折算到真空中的路程程折算到真空中的路程.nrr介质折射率与光的几何路程之积介质折射率与光的几何路程之积 =nr( (1) )光程光程第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜16( (2) )光程差光程差 (两光程之差两光程之差)12rnr光程差光程差2 相位差相位差*1sP1r*2s2rn第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉

9、杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜17 干涉干涉加强加强,2, 1 ,0,kk,2,1 ,02,kk 干涉干涉减弱减弱, 2 , 1 , 0,2) 12(kk,2, 1 ,0, )12(kk第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜18例例3 在杨氏双缝干涉实验中，用波长在杨氏双缝干涉实验中，用波长550nm550nm的单色光垂直照射在双缝上的单色光垂直照射在双缝上. .若用一若用一厚度为厚度为e=6.6e=6.6m、折射率为、折射率为n=1.58n=1.58的云母片的云母片覆盖在狭缝上方，问：覆盖在狭缝上方，问：( (1) )屏上干涉条纹

10、有屏上干涉条纹有什么变化？什么变化？ ( (2) )屏上中央屏上中央O O点现在是明纹还点现在是明纹还是暗纹？是暗纹？1sO12s2第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜19解解( (1) ) 干涉条纹向上平移干涉条纹向上平移( (2) ) 由于云母片的覆盖导致两光线在由于云母片的覆盖导致两光线在O O点点光程差为光程差为 . . 令令 ，有，有(1)ne(1)nek(1)7nekO O点处对应原来第点处对应原来第7 7级明纹级明纹. .第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃

11、德镜20四四 缝宽对干涉条纹的影响缝宽对干涉条纹的影响 空间相干性空间相干性实验观察到，随缝宽的增大，干涉条实验观察到，随缝宽的增大，干涉条纹变模糊，最后消失纹变模糊，最后消失空间相干性空间相干性第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜21五五 劳埃德镜劳埃德镜 半波损失半波损失 ：光由光速较大的介质射向光由光速较大的介质射向光速较小的介质时，反射光位相突变光速较小的介质时，反射光位相突变 . .1sPM2sd dPL第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜22例例4 如图如

12、图 离湖面离湖面 h = = 0.5 m处有一电磁波接处有一电磁波接收器位于收器位于 C ，当一射电星从地平面渐渐升，当一射电星从地平面渐渐升起时，起时， 接收器断续地检测到一系列极大接收器断续地检测到一系列极大值值 . 已知射电星所发射的电磁波的波长为已知射电星所发射的电磁波的波长为20.0 cm, ,求第一次测到极大值时，射电星求第一次测到极大值时，射电星的方位与湖面所成角度的方位与湖面所成角度.AChB212第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜23解解 计算波程差计算波程差BCACr22)2cos1 ( ACsinhAC 2

13、)2cos1 (sinhr极大极大时时kr AChB212第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜24AChB212hk4) 12(sinh4arcsin1745m 504 m 10020arcsin21.-1k取取 注意注意2/ 考虑半波损失时，附加波程差取考虑半波损失时，附加波程差取 均可，符号不同，均可，符号不同， k 取值不同，对问题实取值不同，对问题实质无影响质无影响.第十一章第十一章 光学光学物理学第七版本章目录本章目录25选择进入下一节：选择进入下一节： 11-1 11-1 相干光相干光 11-5 11-5 光的衍射光的

14、衍射 11-4 11-4 劈尖劈尖 牛顿环牛顿环 迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪 11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉 11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜 11-0 11-0 教学基本要求教学基本要求第十一章第十一章 光学光学物理学第七版本章目录本章目录26选择进入下一节：选择进入下一节： 11-6 11-6 夫琅禾费单缝衍射夫琅禾费单缝衍射11117 7 夫琅禾费圆孔衍射夫琅禾费圆孔衍射 光学仪器的光学仪器的 分辨本领分辨本领11-10 11-10 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振11-9 11-9 光的偏振性光的偏振性 马吕斯定律马吕斯定律11-8 11-8 衍射光栅衍射光栅第十一章第十一章 光学光学物理学第七版本章目录本章目录27选择进入下一节：选择进入下一节：* 11-12 11-12 偏振光的干涉偏振光的干涉 11-11 11-11 双折射双折射* 11-13 11-13 液晶液晶* 11-14 11-14 几何光学几何光学