《平板的双光束干涉》PPT课件.ppt

1、1,光的空间相干性,光源的临界宽度,12.4 平板的双光束干涉,分振幅法产生干涉的实验装置因其既可以使用扩展光源，又可以获得可见度的干涉条纹，解决了条纹亮度和可见度的矛盾而被广泛地应用。,2,二、平行平板产生的干涉等倾干涉,由扩展光源发出的一束光经平行平板的上下表面的反射和折射后，将在在无穷远处，或者透镜焦平面上相遇。由于在相遇位置，两束光来自于同一光线SA，因此能够产生干涉现象，并且干涉孔径角=0,3,光束1和2两者之间的光程差为,如果平板是绝对均匀的，折射率 n 和厚度 h 均为常数，则光程差只决定于入射光在平扳上的入射角1。,等倾干涉：具有相同入射角的光经平板两表面反射所形成的反射光，在

2、其相遇点上有相同的光程差，也就是说, 凡入射角相同的光，形成同一干涉条纹。,4,产生等倾干涉的装置如图： 透镜光轴与平行平板 G 垂直时，等倾干涉条纹是一组同心圆环，其中心对应l = 2= 0 的干涉光线，即透镜光轴上。,5,因为光程差越大，对应的条纹干涉级次越高。所以愈接近等倾圆环中心，其相应的入射光线的角度 2 愈小，光程差愈大，干涉条纹级数愈高。,考虑到半波损失，光程差改写为,光程差 = m(m = 0,1,2)的位置为亮条纹； 光程差 = (m+1/2) 的位置为暗条纹。,干涉场某一点的干涉强度表示为,6,条纹角半径：条纹半径对透镜中心的张角,角半径表征了条纹的半径大小 平板厚度越大，

3、条纹角半径就越小，条纹半径越小,中心亮条纹,中心暗条纹,条纹半径：,7,条纹的角间距：相邻条纹对透镜中心的张角之差,角间距表征了相邻两条纹之间的距离 靠近中心的条纹较疏，离中心越远的条纹约密，里疏外密,8,较厚的平行平板产生的等倾干涉圆环，其半径要比较薄的平板产生的圆环半径小。,愈向边缘，条纹愈密。,9,透射光的等倾干涉条纹,由光源 S 发出、透过平板和透镜到达焦平面上 P 点的两支光同样可以产生等倾干涉条纹。不过两束光之间没有附加半波光程差,经平板产生的两支透射光和两支反射光的光程差恰好相差 / 2，相位差相差 ，因此，透射光与反射光的等倾干涉条纹是互补的。,10,三、楔形平板产生的干涉等厚

4、干涉,扩展光源中的某点 S0 发出一束光，经楔形板两表面反射的两支光相交于 P 点，产生干涉，其光程差为,在实用的干涉系统中，板的楔角都不大可以近似地利用平板的计算公式代替，光程差应为,h 是楔形扳在 B 点的厚度;2 是入射光在 A 点的折射角.,11,对于一定的入射角，光程差只依赖于反射光处的平板厚度 h。因此，这种干涉称为等厚干涉。棱线总处于暗条纹的位置。,条纹间距： 相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离,平板厚度的变化：,12,解释：条纹出现弯曲的原因,13,干涉条纹的定域与非定域,两个单色相干点光源在空间任意一点相遇，总有一个确定的光程差，从而产生一定的强度分布，并且能够观察到清晰的干涉条纹，这种干涉称为非定域干涉。,14,如果一个单色扩展光源，由于光的空间相干性的影响，在空间任意一点，光源上每一点发出的到达该点的两束光的光程差不同，产生各自的一组干涉条纹。这些干涉条纹之间有相对位移，因此，所观察到的干涉条纹可见度随着观察地点不同而变化，这种干涉称为定域干涉。能够观察到清晰条纹的区域成为定域区,定域干涉是扩展光源的特征。,15,对于特定的装置，如何判断定域或者非定域干涉,定域干涉包括宽展单色光源，复色点光源和宽展肤色光源。 单色点光源干涉定域与否判断方法：相遇干涉的两条光线是否是从同一条入射光线中