光的干涉(1)ppt課件

1、 光學(xué)的發(fā)展可分為三個(gè)階段：幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)和量子光學(xué)，波動(dòng)光學(xué)和量子光學(xué)又統(tǒng)稱為物理光學(xué)?，F(xiàn)代光學(xué)的發(fā)展已經(jīng)有許多分支：激光物理、集成光學(xué)、傅立葉光學(xué)、纖維光學(xué)和非線性光學(xué)等。 下面介紹波動(dòng)光學(xué)中最基本的現(xiàn)象：光的干涉、光的衍射和光的偏振現(xiàn)象。 在學(xué)習(xí)本章時(shí)建議先復(fù)習(xí)機(jī)械波的干涉等內(nèi)容！在學(xué)習(xí)本章時(shí)建議先復(fù)習(xí)機(jī)械波的干涉等內(nèi)容！1；.一、光源： 能發(fā)出光波（電磁波）的物體稱為光源。根據(jù)其發(fā)光機(jī)理不同可把光源分為許多種。 可見光的波長范圍為400nm760nm二、相干光及其獲得： 在兩列波相遇的區(qū)域內(nèi)，某些點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱的現(xiàn)象-稱為干涉現(xiàn)象。對于可見光的干涉就會(huì)出現(xiàn)明

2、暗條紋-干涉條紋。頻率相同頻率相同 振動(dòng)方向相同振動(dòng)方向相同 相位差恒定相位差恒定2；.三、時(shí)間相干性、空間相干性：才能相干 2cL才能相干光源寬度 dDa相應(yīng)的波相應(yīng)的波-相干光波相干光波 相應(yīng)的光源相應(yīng)的光源-相干光源相干光源相干光的獲得：分波陣面法-楊氏雙縫干涉分振幅法-薄膜干涉3；.P1S2S1r2r四、光的干涉條件： 相干光源S1、S2發(fā)出的光波在空間P點(diǎn)相遇，兩列波在P點(diǎn)的干涉本質(zhì)上是兩個(gè)同方向、同頻率的電磁簡諧振動(dòng)的疊加。4；.定量分析： P1S2S1r2r)(cos1110tAE)(cos2220tAE)2(cos)2(cos2222211111rtAEyrtAEy5；.減弱（

3、暗紋）明紋）加強(qiáng)在同一介質(zhì)中時(shí)（相干光要求）設(shè).2 , 1 , 0 ,2) 12(.2 , 1 , 0 ,22, ,) 12(, ,222 22cos2121221min21minmax21max221121111222212221kkkkrrrrIAAAkIAAAkrrrtrtAAAAA6；.如兩列光波在不同介質(zhì)中傳播，則有)(2,221102021010rnrnnnn其中 nr 稱為光程，在介質(zhì) n 中傳播距離 r 引起的相位差等效于在真空中傳播 nr 距離引起的相位差。減弱加強(qiáng)稱為光程差2) 12(2 00221102211kkrnrnrnrn7；.楊氏雙縫干涉：8；.討論：1.如果用白

4、光照射，將產(chǎn)生彩色光譜；2.洛埃鏡、菲涅爾雙鏡等與楊氏實(shí)驗(yàn)相同，用虛光源代替雙縫，注意公式中 D 的含義。3.注意半波損失現(xiàn)象：當(dāng)光線從n小到n大再反射時(shí)（入射角接近900或00），相位有突變，相當(dāng)于光程差改變/221122rnrn4.有關(guān)條紋的移動(dòng)： 由干涉理論，每移動(dòng)一個(gè)條紋，其光程差改變一個(gè)波長）的移動(dòng)紋（移動(dòng)方向可判斷零級條0N9；.薄膜干涉： 入射光在薄膜表面上由于折射和反射而分成兩束光，最后由薄膜上、下表面兩反射光相干而形成的結(jié)果。10；.作業(yè)：20-120-320-411；.薄膜干涉： 單色平行光垂直入射在薄膜表面上，由于折射和反射而分成兩束光，最后由薄膜上、下表面兩反射光兩反射

5、光在薄膜上表面附近相干而形成的結(jié)果，干涉條紋定域在薄膜上表面附近。12；.減弱加強(qiáng)，同時(shí)考慮有無半波損失點(diǎn)的光程差線，再計(jì)算它們到疊加首先找到干涉的兩條光2) 12(2, 002221102211kkrnrnrnrn一、等傾干涉：（薄膜厚度相同，不同入射角對應(yīng)不同的條紋，垂直入射時(shí)只有一個(gè)條紋） 用單色光源照射厚度均勻的薄膜時(shí)，薄膜上、下表面的反射光在無窮遠(yuǎn)處形成等傾干涉條紋，如果用透鏡來觀察，條紋出現(xiàn)在透鏡的焦平面上。13；. .2 , 1 , 0 2) 12(.3 , 2 , 1 2sin222122暗紋明紋kkkkinne .2 , 1 , 0 2) 12(.3 , 2 , 1 sin222122暗紋明紋kkkkinne反射光透射光14；.分析書上例2具體應(yīng)用有：增透膜、增反膜15；.二、等厚干涉：（薄膜厚度不同，不同厚度對應(yīng)不同條紋）1.劈尖干涉：介質(zhì)劈尖、空氣劈尖n22 ne 單色平行光垂直入射，經(jīng)劈形薄膜上、下表面反射的兩光線在薄膜上表面附近相干，干涉條紋定域在薄膜上表面附近。22 e16；.2.牛頓環(huán)： 在平板玻璃和平凸透鏡之間形成的環(huán)狀劈形空氣層，單色平行光垂直入射，在空氣層上、下表面反射的光在透鏡下表面附近相遇發(fā)生干涉。分析書上例317；.三、干涉現(xiàn)象的