杨氏双缝干涉

杨氏双缝干涉Tag内容描述：<p>1、11.若入射波的表达式为：y1=Acos2(t/T+x/)，在 x=- /3 处发生反射后形成驻波，反射点为波腹，设反射 波的强度不变，求： (1)反射波的表达式y2 ； (2)在 x=2/3 处质点合振动的振幅。 解:(1)入射波: 在处振动表达式: 在 处反射,是波腹,在此处振动相位没有突变, 则振动表达式: 反射波函数的求解 则反射波: 解:(2) 入射波: 反射波: 入射波与反射波叠加，合成波函数为 在 处的合振幅: 3.2 光源、单色光与相干光 一光源 二单色光 三相干光 三相干光的获得 3.1 “分波前法”获得相干光双缝干涉 一. 杨氏双缝实验 二. 强度分布规律 3 .5 光程与光。</p><p>2、一 光是一种电磁波,真空中的光速,光矢量 用 矢量表示光矢量, 它在引起人眼视觉和底片感光上起主要作用 .,二 相干光,普通光源发光特点： 原子发光是断续的，每次发光形成一长度有限的波列, 各原子各次发光相互独立，各波列互不相干.,1）普通光源的发光机制,2）相干光的产生,三 杨氏双缝干涉实验,波程差,减弱,加强,暗纹,明暗条纹的位置,白光照射时，出现彩色条纹,四 双 镜,五 劳埃德镜,半波损失 ：光从光速较大的介质射向光速较小的介质时反射光的相位较之入射光的相位跃变了 ， 相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的波程差，称为半波。</p><p>3、实验目的: 1、观察杨氏双缝干涉图样，了解双缝间距变化引起衍射图样变化的规律。 2、测量光波波长,杨氏双缝干涉,实验仪器: 钠光灯、凸透镜、二维调整架、可调狭缝、双缝、干板架、读数显微镜、底座等,杨(T.Young)在1801年首先发现光的干涉现象，并首次测量了光波的波长。,杨氏双缝实验第一个判定光性质的关键性实验,杨氏双缝实验原理,1. 装置,利用了“从同一列波的同一个波阵面上取出的两个次波源之间总是相干的”这一原理,双缝实验构思的精巧之处在于,分波阵面法,2.干涉明暗条纹位置的推导：,P点的明暗决定于S1 S 2到P点的相位差：,r1,r2。</p><p>4、二.杨氏双缝干涉 1.装置 与图象：,x,干涉屏幕上某处： E1= E cos（t1+） E2 = E cos（t2+） E = E1 + E2,当位相差 =（t2 +） -（t1 +） = （t2 - t1）= 2（r2 - r1）/ c =2/（r2 r1）=,E 为最大与最小，上公式称为干涉的明暗条件。,2.明暗条件 见图：,r1,r2,上式中：r = r 2 r1 称为光波在真空中的波程差，明暗条件可写为：,设双缝间距为d，缝与屏距离为L，干涉位置为x，,则有： r = d sin,d L,sinx/L,明纹位置：,暗纹位置：,3.讨论 （1）条纹宽度： 相邻干涉极大（极小）的间距。,x,（2）条纹形状：以中央明纹（x = 0）为对称，明暗相间。</p><p>5、1,实 验 装 置,一 杨氏双缝干涉(重点！),波程差,波程差,2,波程差,干涉条纹的分布（重点）,k干涉级次 k=0, 1, 2 0级明条纹, 1级明条纹, 2级明条纹 k=0, 1, 2 0级暗条纹, 1级暗条纹, 2级暗条纹,中心坐标,3,白光照射时，出现彩色条纹,(1) 干涉条纹是平行于双缝的直线。 (2) 条纹间距（相邻两明暗纹的中心距离）相等 与k无关，条纹疏密均匀。 (3) 装置结构(d,D)、光波波长,对条纹分布的影响。 1)d ，x ； 2) D，x ； 3) , x ； 若为白光入射?,4,白光入射的杨氏双缝干涉照片,红光入射的杨氏双缝干涉照片,5,1) d ，x ；,6,3) , x ；,7,例1 在杨。</p><p>6、第三节 杨氏双缝干涉实验,英国物理学家、医生和考古学家，光的波动说的奠基人之一 波动光学：杨氏双缝干涉实验 生理光学：三原色原理 材料力学：杨氏弹性模量 考古学：破译古埃及石碑上的文字,托马斯杨（Thomas Young）,杨氏双缝干涉实验装置,1801年，杨氏巧妙地设计了一种把单个波阵面分解为两个波阵面以锁定两个光源之间的相位差的方法来研究光的干涉现象。杨氏用叠加原理解释了干涉现象，在历史上第一次测定了光的波长，为光的波动学说的确立奠定了基础。,S线光源，G是一个遮光屏，其上有两条与S平行的狭缝S1、S2，且与S等距离，因此S1。</p><p>7、实验目的: 1、观察杨氏双缝干涉图样，了解双缝间距变化引起衍射图样变化的规律。 2、测量光波波长,杨氏双缝干涉,实验仪器: 钠光灯、凸透镜、二维调整架、可调狭缝、双缝、干板架、读数显微镜、底座等,杨(T.Young)在1801年首先发现光的干涉现象，并首次测量了光波的波长。,杨氏双缝实验第一个判定光性质的关键性实验,杨氏双缝实验原理,1. 装置,利用了“从同一列波的同一个波阵面上取出的两个次波源之间总是相干的”这一原理,双缝实验构思的精巧之处在于,分波阵面法,2.干涉明暗条纹位置的推导：,P点的明暗决定于S1 S 2到P点的相位差：,r1,r2。</p><p>8、1,干涉问题要分析：,12-2杨氏双缝干涉实验,(1)相干光是谁。,(2)波程差的计算。,(3)干涉条纹的特点(形状、位置、分布等)。,(4)光强公式、光强曲线。,一装置与现象,1装置：,单色光入射，d(d10-4m，m),2,1、波程差和位相差:,在处相遇叠加的两列相干光的波程差：,（1）、波程差:,（2）、相位差:,dS1，S2两缝之间的距离。d10-4m,x。</p><p>9、2012 10 19 1 2012 10 19 NO 5 2 提提 纲纲 1 1 了解光学的发展历史及分类了解光学的发展历史及分类 3 3 掌握掌握杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉装置 条纹特点装置 条纹特点 2 2 掌握光的掌握光的相干条件相干条件及获得。</p><p>10、一 杨氏双缝干涉实验,波程差,条纹间距 与 的关系,明暗条纹的位置,白光照射时，出现彩色条纹,波长不同条纹间距不同,解 （1）,（2）,二 光程,光在真空中的速度,光在介质中的速度,光在真空中传播距离D，,光在介质中传播距离D，,1 光程,（真空中，n1，即为D）,光程几何路程 折射率,光在媒质中的几何路程D相当于在真空中的几何路程nD,(相位变化 相同）,计算光程的意义：计算与媒质中几。</p><p>11、波动光学第1讲 光的干涉 杨氏双缝干涉,主要内容,1 光源、单色光与相干光、光程,2 杨氏双缝干涉实验,几何光学：以光的直线传播规律为基础研究 反射、折射、散射及研究各种光 学仪器的理论。,波动光学：以光的波动性为基础研究光的传播规律 特别是光的干涉、衍射及偏振的规律。,量子光学：以光的粒子性及近代量子理论 为基础研究光与物质相互作用的规律。,波动光学,1 光源、单色光与相干光,一可见光与。</p><p>12、1,干涉问题要分析：,12-2 杨氏双缝干涉实验,(1)相干光是谁。,(2) 波程差的计算。,(3)干涉条纹的特点(形状、位置、分布等)。,(4)光强公式、光强曲线。,一装置与现象,1装置：,单色光入射， d (d 10-4m， m),2,1、波程差和位相差:,在处相遇叠加的两列相干光的波程差：,（1）、波程差:,（2）、相位差:,dS1，S2两缝之间的距离。 d 10 -4m,x两束光在屏上相遇。</p><p>13、1,第22章 光的干涉,本章内容：,22.1 光的电磁波特性,22.2 光的单色性与相干性,22.3 光程与光程差,22.4 杨氏双缝实验,22.5 薄膜干涉,2,一.光的意义-电磁波,22.1 光的电磁波特性,1. 电磁波的波源,凡做加速运动的电荷都是电磁波的波源.,例如：天线中的振荡电流,分子或原子中电荷的振动.,2. 光矢量,3. 光速-电磁波速,真空中,3,5. 光强(电磁波。</p><p>14、一 杨氏双缝干涉实验,1） 实验装置,光源,杨氏双缝干涉,2） 实验装置示意图,3） 理论分析,有,杨氏双缝干涉实验,减弱,加强,干涉条件：,暗纹,明纹,第二级暗纹,第二级暗纹,(1)条纹位置,(2)条纹间距,（正比关系）,（反比关系）,其他位置,(3)光强分布,合光强,若,则,(4)。</p><p>15、1,波动光学,光的干涉（1）,2,一、光学的研究内容,研究光的本性；光的产生、传输与接收规律；光与物质的相互作用；光学的应用。,二、光的两种学说,牛顿的微粒说 光是由发光物体发出的遵循力学规律的粒子流。,惠更斯的波动说 光是机械波，在弹性介质“以太”中传播。,绪论,3,20世纪初，光电效应、康普顿效应的发现 光具有粒子性光具有波粒二象性。,1865年麦克斯韦建立了光的电磁理论光是电磁波。,1808。</p><p>16、分波面与分振幅,14-3 杨氏双缝干涉,一、 杨氏双缝干涉,红光入射,白光入射,光 源,红光入射，在观察屏出现明暗相间条纹。白光入射，在观察屏出现彩色条纹，,1、 杨氏双缝干涉实验装置,2、干涉条纹,干涉加强,明纹中心,干涉减弱,暗纹中心,光程差,明纹条件,暗纹条件,一、杨氏双缝干涉,明纹公式,14-3 杨氏双缝干涉,暗纹公式,2、干涉条纹,1、 杨氏。</p>