11-2-光的干涉-分波前干涉

1、光源光源光的相干性光源的最基本发光单元是分子、原子2、光源的发光机理1能发射光波的物质原子能级及发光跃迁基态激发态

=(E2-E1)/hE1E2能级跃迁辐射波列波列长L=

c2普通光源：自发辐射独立(不同原子发的光)··独立(同一原子先后发的光)

发光的随机性

发光的间隙性P21

普通光源发光特点：原子发光是断续的，每次发光形成一个短短的波列,

各原子各次发光相互独立，各波列互不相干。3要使两列波在空间某处产生相干叠加两列波的条件：（1）频率相同（2）振动方向相同（3）具有固定的位相差45全息照相全息照相原理是1948年英国籍匈牙利裔物理学家丹尼斯·伽柏提出的，并因此获得1971年诺贝尔物理学奖。DennisGabor（1900—1979）

一种记录和再现物体的三维(立体)图像的照相方法。它是能够把来自物体的光波波阵面的振幅和相位的信息记录下来，又能在需要时再现出这种光波的一种技术。67分波前（波阵面）的方法：杨氏干涉分振幅的方法：等倾干涉、等厚干涉3、普通光源获得相干光的途径（方法）pS

*分波阵面法分振幅法·p薄膜S*8分振幅法分波阵面法*光源9加强减弱则如果即相干波源S1、S2同位相

加强减弱10实验装置p一杨氏双缝干涉实验（真空）波程差（一）分波阵面干涉11实验装置p明纹

暗纹1、干涉加强和减弱（明暗条纹）的条件：12暗纹

明纹p2、条纹位置：13p3、条纹间距:

144、条纹特点:以中央明纹为中心，等宽等间距的明暗相间的平行条纹p狭缝上下移动，会引起干涉条纹向相反方向移动15(1)

一定时，若变化,

则将怎样变化？讨论1617(2)一定时,条纹间距与的关系如何？1819二劳埃德镜

半波损失：光由光疏介质射向光密介质时，反射光位相突变.PML201、波程差2、与杨氏双缝条纹区别

考虑半波损失时，附加波程差取均可，符号不同，取值不同，对问题实质无影响.明暗条纹不同若光屏与镜面接触，条纹只在接触点上部出现，下部没有。21

例1

在杨氏双缝干涉实验中，用波长

=589.3nm的钠灯作光源，屏幕距双缝的距离D=800nm，问：

(1)当双缝间距d=１mm时，两相邻明条纹中心间距是多少？

(2)假设双缝间距d=10mm，两相邻明条纹中心间距又是多少？22解(1)

d=1mm时

(2)

d=10mm时

已知

=589.3nmD=800nm求(1)

d=1mm时

(2)

d=10mm时

23例2以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1m.

(1)从第一级明纹到同侧的第四级明纹间的距离为7.5mm，求单色光的波长；

(2)若入射光的波长为600nm,中央明纹中心距离最邻近的暗纹中心的距离是多少？24解(1)(2)

已知求(1)

(2)

25

例3

在杨氏双缝干涉实验中，单色光源S0到两缝S1和S2的距离分别l1和l2,并且l1-l2=3

,

为入射波的波长，双缝间的距离为d

,双缝到屏幕的距离为D，如图，求：

(1)零级明纹到屏幕中央O点的距离？

(2)相邻明条纹间的距离。26解(1)设P0为零级明纹中心(2)在屏上距O点为x`处，光程差明纹条件27

例4

在杨氏双缝干涉实验中，用波长

=550nm的单色光照射在相距，屏到双缝的距离为D=2m

问：

(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距？

(2)用厚度为，n=1.58的云母片盖上面的一条缝后，零级明纹移动到原来的第几级明纹处？解(1)29(2)

盖上云母后的光程盖上云母后零级明纹（k=0）盖上云母后的光程差3031三光程光在真空中的速度

、波长光在介质中的速度、波长真空中的波长介质的折射率介质中的波长在相同时间T内，光波在不同介质中传播的路程是不同的。32*PA设在相同时间间隔里光在折射率为n的介质中传播的路程为r相应在真空中传播的路程为：在相同时间内，光在介质中走的路程r，相当于光在真空中传播的路程nr。33B设在改变相同的相位差条件下*P

光波传播一个波长的距离，相位改变光在不同介质中传播的路程不同，在折射率为n的介质中传播的路程为r，在真空中为x在相位变化相同的条件下，光在介质中走的路程r，等效于光在真空中传播的路程nr。

即：光程=nr光程是一个折合量，在传播时间相同或相位相变相同的条件下，把光在介质中传播的路程r折合为在真空中传播的相应路程。34(1)光程:

在数值上，光程等于介质折射率乘以光在介质中传播的路程。当一束光连续经过几种介质时：

35(2)光程差(两光程之差)光程差：*P*设两束光经过不同介质在P点相遇时，其相位差：光程差与相位差关系：36

明纹暗纹

明纹暗纹37ABAB焦平面(3)透镜不引起附加的光程差38不同光线通过透镜要改变传播方向，会不会引起附加光程差？问题A、B、C

的位相相同，在F点会聚，互相加强A、B、C

各点到F点的光程都相等。AaF比BbF经过的几何路程长，但BbF在透镜中经过的路程比AaF长，透镜折射率大于1，折算成光程，

AaF的光程与BbF的光程相等。解释使用透镜不会引起各相干光之间的附加光程差。39

例4

在杨氏双缝干涉实验中，用波长

的单色光照射，如果用折射率为n的透明薄膜覆盖在缝是S1上，发现中央明纹向上移动到未盖薄膜时的第3级明纹位置。

(1)求薄膜的厚度。

(2)现将薄膜移去，设此时