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文档简介

光的干涉(续)一.光的相干性二.分波面两束光的干涉三.光的空间相干性四.分振幅两束光的干涉1.一般性讨论①②③⑤④介质薄膜光波入射光(1)

反射光(2)、(3)相干光

透射光(4)、(5)相干光相遇由几何关系、折射定律(教材P465)涉及反射,考虑有无半波损失(2)有(3)无(2)无(3)有①②③⑤④①②③⑤④考虑半波损失:(4)无(5)无(4)无(5)两次明暗条纹条件:明k=1、2、3...暗k=0、1、2...讨论:设:讨论:同一入射角i

对应同一干涉条纹不同入射角对应不同条纹干涉条纹为一组同心圆环(内疏外密)*等倾干涉薄膜同一厚度处对应同一干涉条纹薄膜不同厚度处对应不同干涉条纹条纹形状与薄膜等厚线相同等厚干涉2.薄膜等厚干涉的典型装置思路:装置-光程差公式-明暗条纹条件-条纹特点-条纹变化-应用(1)劈尖(2)牛顿环(1)劈尖

装置:两光学平板玻璃一端接触,另一端垫一薄纸或细丝单色、平行光垂直入射

明暗条纹条件明暗条纹宽度:两相邻暗纹间距或两相邻明纹中心间距。ILL相邻明(暗)纹对应薄膜厚度差:

条纹特点形态(与薄膜等厚线相同):平行于棱边,明、暗相间条纹棱边处:e=0,θLekek+1

en条纹变密白光入射出现彩条空气劈尖充水条纹变密条纹变化:由此解释肥皂泡、油膜表面的不规则彩色条纹。θLekek+1

en2)轻压劈尖上表面,条纹如何变化?思考:1)劈尖上表面平行上移,条纹如何变化?条纹宽度不变条纹左移(向棱边方向移)条纹变宽条纹右移(远离棱边方向移)

应用举例测量微小长度例:测量钢球直径用波长为589.3nm的钠黄光垂直照射长L=20mm的空气劈尖,测得条纹间距为求:钢球直径d。有解:由两规端面平行由间距相同:长度差:1)两组条纹间距相同,求长度差。例.

P51015-15标准块规待测块规无干涉条纹轻压平板玻璃例:劈尖底面有一凹槽,条纹形状如何?

应用举例检测光学平面的平整度

由于同一条纹下的空气薄膜厚度相同,当待测平面上出现沟槽时条纹向左弯曲。(2)牛顿环思考:比照劈尖的情况,得出牛顿环干涉条纹的特点装置:平板玻璃上放置曲率半径很大的平凸透镜明暗纹条件:单色平行光垂直入射明暗条纹特点:条纹为以接触点为中心的明暗相间的同心圆环中心:为暗斑条纹的形状取决于膜等厚线的形状:等价于由角度逐渐增大的劈尖围成:条纹内疏外密明暗条纹内疏外密白光照射出现彩环得明暗纹半径:略去

应用举例例:测量单色平行光的波长用读数显微镜测量第

k

级和第m

级暗环半径rk、rm练习:

1.平行光垂直入射图中装置,画出反射光暗条纹并标明级次(1)2

等厚线:平行于棱边,等间距直条纹。432101234中心暗k=0边沿k=4暗2

(2)等厚线:平行于棱边,内疏外密直条纹.k=0k=4暗暗中心边沿432101234(3)边沿明k=0中心暗k=5等厚线:圆环,条纹为内疏外密同心圆,共6条暗纹。241035将代入明暗可得:练习:

2.P51115-19求明暗条纹半径练习:

3.求明暗条纹半径将具体问题中的e代入光程差表达式,由明暗纹条件可得条纹半

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