大学物理 第13章 光的干涉.ppt

1、1，13.1光源的相干性13.2波前干涉13.3振幅干涉13.4迈克尔逊干涉仪13.5光的时间相干性和空间相干性，第13章光的干涉，2本章讲述了干涉现象和光的定律，它们也适用于其他种类的波，3，13.1光源的相干性，1。光源，1。光源的发光光源最基本的发光单位是分子和原子，持续时间约为10-8秒，但典型值包含约5106个振动周期。普通光源，自发辐射，4，独立(同一原子连续发射的光)，独立(不同原子发射的光)，光波列的频率、相位和振动方向是随机的。2。光的颜色和光谱，可见光频率范围： 7.71014 3.91014Hz可见光波长范围： 3900 7600可见光颜色对比度：紫红色，单色光只包含单一

2、波长的光。多色光包含多种波长的光。5，实际原子的发光是有限的波列，所以它不是严格的余弦函数，它只能说是准单色光。光的单色性由谱线宽度来衡量。非常明亮的彩色布：单色光源在23:激光在10.1:矢量在10-8，称为光矢量。e矢量的振动称为光振动。光强1:在光学中，平均能量流密度通常被称为光强。在波动光学中，主要讨论相对光强，因此在相同的介质中，光强直接定义为：6，2，光的相干性，两个频率相同、光矢量方向相同的光波在点P相遇并重叠，在观察时间内，点P处光矢量的合成振幅为光强1，7，1。人们感觉到了非相干叠加，如果S1和S2是非相干光源，那么叠加光强度和两束光单独照射时的光强度之和就没有干涉。8，2。

3、相干叠加，如果两束满足相干条件的光束被叠加，那么(称为相干叠加)，干涉相长(亮)，(k=0，1，2)，干涉相消(暗)，(k=0，1，2)，9从普通光源获得相干光的方式(方法)是10，13.2波前干涉和1。杨氏双缝干涉。1801年，英国人托马斯杨首次从实验中获得了两个系列的相干光波，并观察到了光的干涉现象，为光波理论的建立奠定了坚实的实验基础。11，波程差，相位差，由于波分裂法，两个相干波的初始相位是相同的，12，1。干涉增强或干涉衰减、增强或条纹的条件：(k=0，1，2)，条纹位置，x越大，干涉条纹的阶数越大。(2)当不太大时，条纹等间距分布，这与干涉级数k，x无关，当白光入射时，中心为白色亮

4、条纹，其他级数出现彩条并重叠。14，方法1:方法2:(3)当D是常数时，单色光的波长可以从条纹间距计算出来。15，2，其他波前干涉设备，1。菲涅耳双镜、相位差为，16，2。当屏幕从E移动到E时，从S1和S2到L点的光程差为零，但是可以观察到暗条纹。光程和光程差，干涉现象取决于两个相干光束之间的相位差，当两个相干光束通过不同的介质时，相位差不能仅由几何光程差决定。光在介质中传播的几何路径是r，相应的相位变化是18.1。光路光在某种介质中传播的几何路径与介质折射率的乘积称为光路。当光通过几种介质时，光路同时代表真空中的光路，即光路的概念可以将光在介质中传播的路径转化为真空中的光路。如果两个相干光源

5、不同相，则两个相干光源同相，干涉条件，20，3。透镜不会产生额外的光程差，光线通过透镜后也不会增加光程差。a、b和c具有相同的相位，在F(F/)处会聚并相互增强，并且从a、b和c到F(F/)的光路相等。通用电气公司使用透镜不会在相干光之间造成额外的光程差。21，13.3。通过利用入射光在膜的上表面和下表面上的反射和折射，可以在反射方向(或透射方向)上获得相干光束。1.薄膜干涉的基本公式，扩展光源照射下的薄膜干涉，将上下表面平行、厚度为e的均匀介质n2(n1)放入均匀透明介质n1中，用扩展光源照射薄膜，反射光如图22，1所示。光程差，反射光：被设置为n2n1，然后，23，透射光3360不同于反射光。2.干涉增强和减弱条件(反射光)，相长干涉，k=1，2，3，相消干涉，k=0，1，2，24，3。等线干涉，厚度均匀(e处处相等)的薄膜，光程差随入射光的倾角I而变化，倾角I相同的光形成相同的阶数。防反射膜：膜上下表面反射光的光程差满足相消干涉条件，减少反射，增强透射。抗反射膜：利用膜上下表面反射光的光程差来满足相长干涉，因此反射光通过干涉得到增强。已知波长为550纳米，照