第13章 光的干涉

1、第十三章光的干涉，2，本章内容，13-1光源光的相干性，13-2杨氏双缝干涉实验，13-3光路和光路差，13-4薄膜干涉，13-5成尖干涉牛顿环，13-6迈克尔森干涉仪，3，一，光源，1 .光源的发光机械可以用发光的激发方式来区分光源：热光源由热能激发，白炽灯、碳火、太阳等。 冷光源被化学能、电能或光能激发，如荧光、磷火、荧光灯等。 光学光源有热光源。 13-1光源光的相干性，4，2 .光的颜色和光谱，光的颜色和频率，波长对照表，5，光振动的电场强度随着时间而周期性地变化，3，光强度，光学中把电场强度e称为光振动，e向量多称为光向量。 光的强度(即平均能量流密度) ie02，6，2，光的相干性

2、，观察时间内人感觉到的是光强度I，7，1 .非相干性重叠，2 .相干性重叠，如果I1I2，8，相干光的产生，9，激光干涉实验，单色相干性1、杨氏双缝干涉、波长差、13-2杨氏双缝干涉实验，11，12，在照射了白色光的情况下，出现色纹。 13、(1)一定的情况下变化，变化的情况下14、(2)一定的情况下与条纹间距的关系，15、发生半波损失的条件：从光稀疏介质入射，由光密介质反射的正入射或掠夺入射。 半波损失实际上是位于入射光界面的相位和反射光界面的相位的相位差，折射合成的波长差像反射波少(或多)半波长一样，将相位差换算成波长差换算成2。 (1)从第1段的亮度到同一侧的第5段的亮度的距离为6mm，

3、求出该单色光的波长(2)在入射的单色光的波长为4000的紫光的情况下，相邻的两亮条纹间的在同时照射上述两个波长的光的情况下，求出两个波长的透明条纹在屏幕上第一次重叠的位置和该两个波长的光从双狭缝到该位置的距离差，求解(1)双狭缝干涉透明条纹条件而得到的17、(2)此时，相邻的两个透明条纹的间距设2个波长的光的照明条纹重叠的地方的距中央照明条纹的距离为x，则有、18、波长的紫光的3级照明条纹和波长的橙色光的2级照明条纹第1次重叠。 重叠位置，从双缝到重叠的距离差为19、光在介质中的速度、介质中的波长、介质的折射率、13-3光路和光路差、20、相位差，物理意义：光路是通过介质中的几何学距离，根据波

4、长换算成真空中的距离(1)光路：介质的折射率n 在介质中的波长、光路差、光路差、相位差、22、例13.2杨氏双缝干涉实验中，入射光的波长是，现在在狭缝上放置厚度d、折射率n的透明介质，不管原来的零电平的明纹如何移动，零级明纹移动到原来的k级明纹，求出该透明介质的厚度d . 到观测点p的光路差，根据23，零级明纹，应该满足其位置，在没有原介质的情况下，k级明纹的位置应该满足，24，p，l，一，胶片干涉，13-4胶片干涉，25，反射光的光路差，增强(明)， 减弱(暗) 26，透射光的光路差，注意：透射光和反射光的干涉是互补的，符合能量守恒定律. 27等倾斜干涉，来自光源所有方向的光照射到均匀厚度的

5、薄膜后，在无限远发生的干涉。 在28、厚度均匀的平行平面膜(e=常数)中，因为倾斜角相同的光线有相同的光路差，所以为同一水平的干涉条纹，故被称为等倾斜干涉。 其具体运用之一是防反射膜或防反射膜。 29、透镜没有附加的光路差，二、防反射膜和防反射膜，30、防反射膜，在比较复杂的光学系统中，普通的光学透镜有反射：会引起光能损失，影响图像质量。 为了消除这些影响，用防反射膜抵消反射光的干涉。、31、增反射膜，另一类型的光学元件对一些光学元件要求高反射能力。 为了增强反射能量，在玻璃表面镀上反射率高的透明薄膜，以薄膜的上下表面的反射光的光路差满足干涉相长条件，增强反射光的薄膜称为增反射膜。 32、 例

6、13.3在光学元件的玻璃(折射率)表面上涂复厚度为e、折射率为的氟化镁薄膜，为了使入射的白色光中对人眼最敏感的黄绿色光的反射最小化，试着求出薄膜的厚度，在氟化镁薄膜的上下面反射，两光都是半波长损失于是，两光光路差为33，使黄绿色光的反射最小，即，两光的干涉被抵消，应控制的薄膜的厚度为其中薄膜的最小厚度(k0 )，即氧化镁的厚度为或，在该波长的黄色光的两界面上的反射光干涉13-5成前干涉牛顿环，35，(2)一定波长的单色光入射，分割前的干涉条纹间隔仅与楔形角相关，36各条纹对应于切尖内的厚度，如果该厚度的位置变化，对应的条纹随之移动. (3)干涉条纹的移动，37，2，牛顿环，将曲率半径相当大的平

7、凸透镜重叠在平板玻璃上，光路差，38，干涉条纹由间距越来越小的同心圆环构成，这些圆环状干涉条纹被称为牛顿环。39、牛顿环实验装置、40、光路差、暗条纹、41、应用例：测量光波的波长、透镜的质量、曲率半径等，从反射光观测，中心点是暗点还是亮点？ 从透射光来看，中心点是暗点还是亮点？ 为什么等厚干涉、条纹间距不同？把牛顿环放在液体中，条纹会有什么变化？ 42、利用牛顿环测量镜头的曲率。 如果透镜和玻璃板之间的距离发生了变化，那么可以测量43、平凸透镜的曲率半径，而44，例如13.4可以使用锐利的切入干涉来测量微小角度。 如图所示，折射率的切口在某单色光的垂直照射下，相邻的照明条纹间的距离为l=0.25cm。 知道单色光在空气中的波长，求出切口的顶角。 解图：从明条纹出现的条件和应该满足下面的二式：45的图中代入，sin小，因此在46、例13.7牛顿环实验中，透镜的曲率半径为5.0m、直径为5.0m的(2)向空气层填充折射率n的液体，46根的求出液体折射率(玻璃的折射率为1.50 )，解(1)牛顿环的半径式，可以看到47、34条明亮的条纹，(2)向空气层填充液体时，明亮的环的半