大学物理 第十三章13-6.ppt

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1、13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 两块玻璃之间形成一劈尖型的空气膜，简称劈尖。称为劈尖角。两玻璃片的交线称为棱边。劈尖的干涉一、劈尖的干涉一、劈尖的干涉1eAn1n2n12(a)lkk+1ekek+1(b)13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 平行单色光垂直入射,令i=0暗纹明纹同一厚度e对应同一级条纹等厚干涉13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 设l为相邻两条明纹或暗纹间的间距又13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 对空气劈尖n2=113-6 1

2、3-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 用波长为500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗纹中心。(1)求此空气劈尖的劈尖角(2)改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明纹还是暗纹？(3)在第（2）问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？例题113-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉（1）棱边处为第一条暗纹中心，相邻暗纹对应膜厚差为/2，则第四条暗纹中心对应膜厚为3/2，即e4

3、=3/2，很小时所以解：13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 对于的光，连同附加光程差，在A处两反射光的光程差为与 的比为所以A处为明纹第3级明纹。（3）棱边处为暗纹，A处为第三级明纹，所以棱边到A处共呈现3条明纹，3条暗纹。（2）由上问可知13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 折射率为1.60的两块标准平面玻璃之间形成一个劈尖（劈尖角 很小）。用波长=600nm的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹。例如在劈尖内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小l=0.5mm，那么劈尖角 应是多少？解：空气劈尖

4、情况下相邻明纹间距为例题213-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 而液体劈尖时，相邻明纹间距为 13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 rABOeR计算牛顿环半径用图n2根据几何关系二、牛顿环二、牛顿环13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 明暗环条件：明环暗环明环半径：由 得：13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 暗环半径：r与环的级次的平方根成正比，r越大分布越密。透射光的牛顿环与反射光牛顿环互补。所以透射光牛顿环中心为一亮斑。说明13-6 13-6 劈

5、尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 用钠光灯的黄色光观察牛顿环时，测得第k级 暗 环 的 半 径 rk=4mm,第 k+5级 暗 环 的 半 径rk+5=6mm。已知钠黄光波长求所用平凸透镜的曲率半径R和k为第几暗环？解：根据牛顿环的暗环公式 得例题3以代入上式k=4，R=6.79m13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 在如图所示的牛顿环装置中，把平凸透镜和平 玻 璃（折 射 率 均 为 n1=1.50）之 间 得 空 气（n2=1.00）改换成水（n3=1.33），求第k级暗环半径的相对改变量n1n1n2例题413-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 空气膜时牛顿环暗纹半径为:充水后第k级暗环半径为:因此可得:解：n1n1n213-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉 三、干涉现象的应用三、干涉现象的应用13-6 13-6 劈尖的干涉劈尖的干涉 牛顿环牛顿环 第十三章光的干涉