大学物理学39第十四章14-1 相干光14-2 杨氏双缝干涉 光程 劳埃德公开课一等奖省优质课大赛获奖课件

大学物理学电子教案光干涉（1）光学绪言14-1相干光14-2杨氏双缝干涉研究光本性；光产生、传输与接收规律；光与物质相互作用；光学应用。牛顿微粒说光是由发光物体发出遵照力学规律粒子流。惠更斯波动说光是机械波，在弹性介质“以太”中传输。一、光学研究内容二、光两种学说绪言几何光学以光直线传输和反射、折射定律为基础，研究光学仪器成象规律。物理光学以光波动性和粒子性为基础，研究光现象基本规律。波动光学——光波动性：研究光传输规律及其应用学科量子光学——光粒子性：研究光与物质相互作用规律及其应用学科光电磁理论——波动性：干涉、衍射、偏振光量子理论——粒子性：黑体辐射、光电效应、康普顿效应三、光本性四、光学分类光干涉光衍射光偏振波动光学一光是一个电磁波平面电磁波方程真空中光速可见光范围

光矢量用矢量表示光矢量,它在引发人眼视觉和底片感光上起主要作用.14-1相干光P21二相干光

普通光源发光特点：原子发光是断续，每次发光形成一长度有限波列,各原子各次发光相互独立，各波列互不相干.1）普通光源发光机制原子能级及发光跃迁基态激发态跃迁自发辐射2）相干光产生波阵面分割法*光源振幅分割法激光束干涉试验单色激光光源不一样原子所发光含有相干性实验装置一杨氏双缝干涉试验波程差14-2杨氏双缝干涉减弱加强暗纹明纹p讨论条纹间距白光照射时，出现彩色条纹

明暗条纹位置暗纹明纹1）条纹间距与关系;若改变，则将怎样改变？一定时，一定时，若改变，则将怎样改变？1）2）

条纹间距与关系怎样？一定时，

例1以单色光照射到相距为0.2mm双缝上,双缝与屏幕垂直距离为10m.(1)若屏上第一级干涉明纹到同侧第四级明纹中心间距离为75mm,求单色光波长;(2)若入射光波长为600nm,求相邻两暗纹中心间距离.解：（1）（2）二光程和光程差光在真空中速度光在介质中速度介质中波长介质折射率n真空*P**P*

问:若将这两光源置于右图介质中,P

点干涉结果是否改变?两光源光波在P

点光振动方程问如图两相干光源光振动相位相同，且,P点干涉加强还是减弱?波程差相位差物理意义：光程就是光在媒质中经过几何旅程,按波数相等折合到真空中旅程.1)光程:媒质折射率与光几何旅程之积=*P*介质中波长2）光程差

(两光程之差)光程差干涉加强相位差干涉减弱*P*例:如图双缝,已知入射光波长为,将折射率为n

劈尖迟缓插入光线2中,在劈尖移动过程中,问1）干涉条纹间距是否改变？2）条纹怎样移动？SS解：1）条纹间距不变.

点为零级明纹位置零级明纹位置下移无劈尖时有劈尖时例2在杨氏双缝干涉试验中，用波长单色光垂直照射在双缝上.若用一折射率n=1.58、厚度为云母片覆盖在上方狭缝上，问（1）屏上干涉条纹有什么改变？（2）屏上中央o点现在是明纹还是暗纹？o解：(1)干涉条纹向上平移(2)中央o点为明纹P三劳埃德镜

半波损失：光从光速较大介质射向光速较小介质时反射光相位较之入射光相位跃变了，相当于反射光与入射光之间附加了半个波长波程差，称为半波损失.MLC解计算波程差BA12,求第一次测到极大时，射电星方位与湖面所成角.如图离湖面处有一电磁波接收器位于C，当一射电星从地平面渐渐升起时，接收器断续接收到一系列极大值.已知射电星发射电磁波波长为例3射电信号接收取

极大时考虑半波损失时，附加波程差取均可，符号不一样，取值不一样，对问题实质无影响.注意ACB12小