杨氏双缝干涉实验劳埃德镜.ppt

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1、第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版一一 光程光程光在真空中的速度光在真空中的速度光在介质中的速度光在介质中的速度 真空中的波长真空中的波长 介质的折射率介质的折射率介质中的波长介质中的波长1第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版*P*介质中的波长介质中的波长 波程差波程差 相位差相位差 真空真空 相位差相位差 2第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五

2、版第五版*P*物理意义物理意义：光在介质中通过的几何路程光在介质中通过的几何路程折算到真空中的路程折算到真空中的路程.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=(1)光程光程3第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版(2)光程差光程差(两光程之差两光程之差)光程差光程差相位差相位差*P*4第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版 干涉干涉加强加强 干涉干涉减弱减弱以后在光学中就用光程差表示干涉加强以后在光学中就用光程

3、差表示干涉加强还是减弱，关键是求出相干光的光程差还是减弱，关键是求出相干光的光程差。光学的核心光学的核心5第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版以后在光学中就用光程差表示干涉加强以后在光学中就用光程差表示干涉加强还是减弱，关键是求出相干光的光程差还是减弱，关键是求出相干光的光程差。光学的核心光学的核心6第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版AB二二 透镜不引起附加的光程差透镜不引起附加的光程差AB焦平面焦平面7第第 十一章十一章

4、 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版在相同的时间内，一束波长为在相同的时间内，一束波长为的单色光在空的单色光在空气中和在玻璃中气中和在玻璃中(A)传播的路程相等，走过的光程相等传播的路程相等，走过的光程相等(B)传播的路程相等，走过的光程不相等传播的路程相等，走过的光程不相等(C)传播的路程不相等，走过的光程相等传播的路程不相等，走过的光程相等(D)传播的路程不相等，走过的光程不相等传播的路程不相等，走过的光程不相等题号：题号：40711001难度系数等级：难度系数等级：18第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏

5、双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版题题号：号：40712003难度系数等级：难度系数等级：2s1s2n1P如如图图所示所示,两光源两光源s1、s2发发出波出波长为长为 的的单单色光，分色光，分别别通通过过两种介两种介质质(折射率分折射率分别为别为n1和和n2，且，且n1n2)射到介射到介质质的的分界面上的分界面上的P点，己知点，己知s1P=s2P=r，则这则这两条光的几何两条光的几何路程路程 r，光程差，光程差 和相位差和相位差 分分别为别为：(A)r=0,=0,=0(B)r=(n1n2)r,=(n1n2)r,=2 (n1n2)r/(C)r=0,=(n1n2

6、)r,=2 (n1n2)r/(D)r=0,=(n1n2)r,=2 (n1n2)r9第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版实实 验验 装装 置置(真真空空中中)p一一 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验光程差等于波程差光程差等于波程差10第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版实实 验验 装装 置置p干涉加强干涉加强 干涉干涉减弱减弱明条纹明条纹暗条纹暗条纹11第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干

7、涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版暗纹位置暗纹位置 明纹位置明纹位置p12第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版讨论讨论条纹间距条纹间距 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暗纹暗纹 明纹明纹13第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版(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？14第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏

8、双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版(2)一定时一定时,缝间距缝间距 与与 的关系如何？的关系如何？15第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版例例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距又是多少？中心间距又

9、是多少？16第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版解解(1)d=1 mm时 (2)d=10 mm时 已知已知=589.3 nmd=800 mm求求(1)d=1 mm时 (2)d=10 mm时 17第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版例例2 以单色光照射到相距为以单色光照射到相距为0.2 mm的双缝的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为上，双缝与屏幕的垂直距离为1 m.(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

10、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,中央明纹中中央明纹中心距离最邻近的暗纹中心的距离是多少？心距离最邻近的暗纹中心的距离是多少？18第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版解解(1)(2)已知已知19第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版三三 劳埃德镜劳埃德镜 半波损失半波损失：光由折射率较小的介质射向折光由折射率较小的介质射向折射率较大的介质时，反

11、射光位相突变射率较大的介质时，反射光位相突变 .PML20第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版例例2 如图如图 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值接收器断续地检测到一系列极大值.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.ACB1221第第 十一

12、章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版解解 计算波程差计算波程差极大极大时时ACB1222第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版ACB12取取 注意注意 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.23第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版双缝干涉实验中

13、，入射光波长为用玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中 光程比相同厚度的空气大则屏上原0级明纹中心处（A）仍为明纹中心 （B）变为暗纹中心（C）不是最明，也不是最暗 （D）无法确定题号：40813009难度系数等级：324第第 十一章十一章 光学光学11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜物理学物理学第五版第五版在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e,波长为的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差=。题号：题号：40732003难度系数等级：难度系数等级：2答案：2(n1n2)e/。25第第 十一章十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版本章目录本章目录 11-1 11-1 相干光相干光 11-5 11-5 迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪 11-4 11-4 劈尖劈尖 牛顿环牛顿环 11-3 11-3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉 11-2 11-2 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜劳埃德镜选择进入下一节：选择进入下一节：11-6 11-6 光的衍射光的衍射26