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文档简介

光的干涉 光学的发展可分为三个阶段 几何光学 波动光学和量子光学 波动光学和量子光学又统称为物理光学 现代光学的发展已经有许多分支 激光物理 集成光学 傅立叶光学 纤维光学和非线性光学等 下面介绍波动光学中最基本的现象 光的干涉 光的衍射和光的偏振现象 在学习本章时建议先复习机械波的干涉等内容 光的干涉 一 光源 能发出光波 电磁波 的物体称为光源 根据其发光机理不同可把光源分为许多种 可见光的波长范围为400nm 760nm二 相干光及其获得 在两列波相遇的区域内 某些点的振动始终加强 某些点的振动始终减弱的现象 称为干涉现象 对于可见光的干涉就会出现明暗条纹 干涉条纹 相干条件 频率相同 振动方向相同 相位差恒定 光的干涉 三 时间相干性 空间相干性 相应的波 相干光波相应的光源 相干光源相干光的获得 分波阵面法 杨氏双缝干涉分振幅法 薄膜干涉 光的干涉 四 光的干涉条件 相干光源s1 s2发出的光波在空间p点相遇 两列波在p点的干涉本质上是两个同方向 同频率的电磁简谐振动的叠加 定量分析 光的干涉 光的干涉 光的干涉 如两列光波在不同介质中传播 则有 其中nr称为光程 在介质n中传播距离r引起的相位差等效于在真空中传播nr距离引起的相位差 光的干涉 杨氏双缝干涉 光的干涉 讨论 1 如果用白光照射 将产生彩色光谱 2 洛埃镜 菲涅尔双镜等与杨氏实验相同 用虚光源代替双缝 注意公式中d的含义 3 注意半波损失现象 当光线从n小到n大再反射时 入射角接近900或00 相位有 突变 相当于光程差改变 2 4 有关条纹的移动 由干涉理论 每移动一个条纹 其光程差改变一个波长 光的干涉 薄膜干涉 入射光在薄膜表面上由于折射和反射而分成两束光 最后由薄膜上 下表面两反射光相干而形成的结果 光的干涉 薄膜干涉 单色平行光垂直入射在薄膜表面上 由于折射和反射而分成两束光 最后由薄膜上 下表面两反射光在薄膜上表面附近相干而形成的结果 干涉条纹定域在薄膜上表面附近 光的干涉 一 等倾干涉 薄膜厚度相同 不同入射角对应不同的条纹 垂直入射时只有一个条纹 用单色光源照射厚度均匀的薄膜时 薄膜上 下表面的反射光在无穷远处形成等倾干涉条纹 如果用透镜来观察 条纹出现在透镜的焦平面上 光的干涉 光的干涉 分析书上例2具体应用有 增透膜 增反膜 光的干涉 二 等厚干涉 薄膜厚度不同 不同厚度对应不同条纹 1 劈尖干涉 介质劈尖 空气劈尖 单色平行光垂直入射 经劈形薄膜上 下表面反射的两光线在薄膜上表面附近相干 干涉条纹定域在薄膜上表面附近 光的干涉 2 牛顿环 在平板玻璃和平凸透镜之间形成的环状劈形空气层 单色平行光垂直入射 在空气层上 下表面反射的光在透镜下表面附近相遇发生干涉 分析书上例
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