超强高中物理竞赛讲义PPT19光的干涉.ppt

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1、光的干涉本章内容Contentschapter 19相干光相干光 光程光程分波阵面干涉分波阵面干涉amplitude-splitting interference迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪coherent light optical path Michelson interferometer wavefront-splitting interference分振幅干涉分振幅干涉光波可见光常用单色光源第一节coherent light optical path 19-119-1光干涉的必要条件相干光光程光程差与相位差透镜无附加光程差续上分波面与分振幅第二节19-219-2wavefront-sp

2、litting interference杨氏双缝干涉19-219-2条纹间距关系式洛埃镜实验 紧靠镜端处总是产生暗纹，说明在镜端处反射光与入射光的相位差为 ，相当于光程差 ，称为 半波损失。双面镜实验双棱镜实验分波面法小结第三节19-319-3amplitude-splitting interference分振幅干涉平行平面膜反射反射条件总光程差公式平行平面膜透射透射附加光程差等倾干涉条纹平行膜例一算例续上防反（增透）膜增反膜多层增反膜例题非平行膜等厚干涉劈尖干涉垂直入射总光程差劈尖等厚条纹劈尖厚度变化劈尖夹角变化劈尖例一3.0mm充油（）后测得2.1mm1.055(rad)1.43劈尖例二9

3、20(nm)牛顿环牛顿环例题在牛顿环实验中589 nm4.00 mm6.00 mm暗环6.79 m第四节1 9-41 9-4Michelson interferometer 迈克耳孙干涉仪等倾和等厚光路吐级吞级移级随堂小议请在放映状态下点击你认为是对的答案请在放映状态下点击你认为是对的答案（1）2ne；一一折折射射率率为为 ,厚厚度度为为e e 的的平平面面平平行行膜膜被被一一折折射射率率为为 的的媒媒质质包包围围。有有一一单单色色平平行行光光垂垂直直于于薄薄膜膜的的上上表表面面入入射射，从从薄薄膜膜上上、下下表表面面反反射射的的两两束束光光发发生生干干涉涉，若若 ，且且入入射射光光在在 媒质

4、中的波长为媒质中的波长为 ，则两反射光的程差为，则两反射光的程差为nnnnnl22nnel+（2）;(3);(4)。结束选择结束选择小议链接1请在放映状态下点击你认为是对的答案请在放映状态下点击你认为是对的答案（1）2ne；一一折折射射率率为为 ,厚厚度度为为e e 的的平平面面平平行行膜膜被被一一折折射射率率为为 的的媒媒质质包包围围。有有一一单单色色平平行行光光垂垂直直于于薄薄膜膜的的上上表表面面入入射射，从从薄薄膜膜上上、下下表表面面反反射射的的两两束束光光发发生生干干涉涉，若若 ，且且入入射射光光在在 媒质中的波长为媒质中的波长为 ，则两反射光的程差为，则两反射光的程差为nnnnnl2

5、2nnel+（2）;(3);(4)。结束选择结束选择小议链接2请在放映状态下点击你认为是对的答案请在放映状态下点击你认为是对的答案（1）2ne；一一折折射射率率为为 ,厚厚度度为为e e 的的平平面面平平行行膜膜被被一一折折射射率率为为 的的媒媒质质包包围围。有有一一单单色色平平行行光光垂垂直直于于薄薄膜膜的的上上表表面面入入射射，从从薄薄膜膜上上、下下表表面面反反射射的的两两束束光光发发生生干干涉涉，若若 ，且且入入射射光光在在 媒质中的波长为媒质中的波长为 ，则两反射光的程差为，则两反射光的程差为nnnnnl22nnel+（2）;(3);(4)。结束选择结束选择小议链接3请在放映状态下点击

6、你认为是对的答案请在放映状态下点击你认为是对的答案（1）2ne；一一折折射射率率为为 ,厚厚度度为为e e 的的平平面面平平行行膜膜被被一一折折射射率率为为 的的媒媒质质包包围围。有有一一单单色色平平行行光光垂垂直直于于薄薄膜膜的的上上表表面面入入射射，从从薄薄膜膜上上、下下表表面面反反射射的的两两束束光光发发生生干干涉涉，若若 ，且且入入射射光光在在 媒质中的波长为媒质中的波长为 ，则两反射光的程差为，则两反射光的程差为nnnnnl22nnel+（2）;(3);(4)。结束选择结束选择小议链接4请在放映状态下点击你认为是对的答案请在放映状态下点击你认为是对的答案（1）2ne；一一折折射射率率

7、为为 ,厚厚度度为为e e 的的平平面面平平行行膜膜被被一一折折射射率率为为 的的媒媒质质包包围围。有有一一单单色色平平行行光光垂垂直直于于薄薄膜膜的的上上表表面面入入射射，从从薄薄膜膜上上、下下表表面面反反射射的的两两束束光光发发生生干干涉涉，若若 ，且且入入射射光光在在 媒质中的波长为媒质中的波长为 ，则两反射光的程差为，则两反射光的程差为nnnnnl22nnel+（2）;(3);(4)。结束选择结束选择多个相干点源干涉相邻两光线的光程差相应的相位差N 个初相相同的相干点光源主极大与次极大相邻两光线在 P 点的相位差设各光线在 P 点的振幅大小均为用旋转矢量法求 N 个振动的合成振幅大小先

8、粗略了解随 的变化概貌同向叠加同向叠加（主极大）（主极大）自行封闭自行封闭同向叠加同向叠加（主极大）（主极大）（主极大）（主极大）同向叠加同向叠加自行自行封闭封闭自行自行封闭封闭同向叠加同向叠加（主极大）（主极大）（次极大）（次极大）位于相邻位于相邻两零值间两零值间合成振幅公式各旋转矢量的垂直平分线的公共交点与 的普遍关系相邻两光线的相位差当同向叠加。用罗彼塔法则得当旋矢自行封闭主极大 在两个相邻的主极大之间，存在 个 ，从而存在 个次极大（处于每两相邻零值位置的中间）。据此可应用 公式算出次极大的幅值，可以发现，当 N 增大时，次极大相对于主极大迅速变小。设相干点光源的强度相同，而且 已给定，随 N 的增大，屏幕上主极大处的条纹越清晰明亮，次极大处的条纹相对越来越暗，甚至不被察觉。附图一012-2-1N=2N=3N=4N=10N 很大很大N 增大，主极大条纹变亮变窄，次极大数目变多而相对强度变小。附图二N个相干线光源干涉条纹示意图N=2N=3N=4N=10N 很大很大