14_4-2012 波的干涉习题解答.ppt

18521931,迈克耳孙美国物理学家，主要从事光学和光谱学研究。以毕生精力从事光速的精密测量，发明了干涉仪，研制出高分辨率的光谱学仪器，改进的衍射光栅和测距仪。1887年与E.W.莫雷合作，进行了著名的迈克尔孙-莫雷实验。他首先倡导用光波波长作为长度基准，提出在天文学中利用干涉效应的可能性，并且用自己设计的星体干涉仪测量了恒星参宿四的直径。荣获1907年诺贝尔物理学奖。,同学们好,通知,下周二交作业No.5光的干涉期中考试时间：11月11日,上一讲：,分振幅两束光的干涉,(2)牛顿环,明暗条纹条件:,计算光程差，注意有无半波损失,条纹特点：明暗相间的同心圆环；内疏外密、内低外高；明暗纹半径,迈克耳孙干涉仪装置,1,2,条纹特点：,等厚干涉,等倾干涉,2,迈克尔孙干涉仪条纹,可测量10-7m的微小位移。,计算公式：,3.时间相干性,(a)属于同一光波列的两部分相遇发生干涉,若光程差太大，同一波列分成的两列波不能相遇，不能形成干涉条纹,若光程差太大，同一波列分成的两列波不能相遇，不能形成干涉条纹,四、应用举例,例：增透膜和增反膜为什么一些照相机的镜头看上去是蓝紫色的？,较高级的照相机的镜头由6个透镜组成，如不采取有效措施，反射造成的光能损失可达45%90%。为增强透光，要镀增透膜（减反膜）。复杂的光学镜头采用增透膜可使光通量增加10倍。,增透膜原理：使膜上下两表面的反射光满足相消条件,P123例7,增反膜：减少透光量，增加反射光，使膜上下两表面的反射光满足加强条件。例如：激光器谐振腔反射镜采用优质增反膜介质薄膜层已达15层，其反射率99.9。,一.衍射现象,光偏离直线传播路径进入几何阴影区，并形成光强非均匀稳定分布。,波遇到障碍物时，绕过障碍物进入几何阴影区。,14.3光的衍射,二.惠更斯-菲涅耳原理,1、惠更斯原理,波面上的每一点均为发射子波的波源，这些子波的包络面即新的波阵面,成功：可解释衍射成因，用几何法作出新的波面,不足：不能定量说明衍射波的强度分布,2、菲涅耳原理,对子波的振幅和相位作了定量描述,子波：,三.衍射分类,四.光的单缝夫琅和费衍射,P处光强可由菲涅耳公式计算,介绍确定P光强的两种简便方法,中央明纹中心,2.菲涅耳波带法(半定量方法),对应的单缝a被分为n个半波带,对应中央明纹中心,n为奇数:剩下一个半波带中的衍射光线未被抵消对应的屏上相聚点为明纹中心n整数:对应非明、暗纹中心的其余位置,单缝衍射明暗纹条件中k值为什么不能取零？,计算衍射条纹角宽度,计算衍射条纹线宽度,条纹亮度分布是否均匀，为什么？,白光照射，中央白色，其余明纹形成内紫外红光谱，高级次重叠。,浸入液体中、条纹变密。,若是平行光非垂直入射,得出光程差公式和明暗纹条件,复习:P.120133预习:P.134145,No.03波的干涉,基本题型,1.波的能量计算,2.波的干涉问题分析计算,（1）波的相干条件（2）任意两列相干波的干涉问题的分析计算（3）驻波（驻波方程、波腹波节位置）（4）半波损失的条件,3.多普勒效应,No.03波的干涉,一、判断题,1、F2、T3、F4、F5、F,二、选择题,1、D2、C3、D4、A5、C,三、填空题,1、2、,3、4、5