物理光学课件 11-3光程 薄膜干涉

1、11-1 相干光 11-2 杨氏双缝干涉 劳埃德镜 11-3 光程 薄膜干涉 11-4 劈尖 牛顿环 11-5 迈克耳孙干涉仪,第十一章 光学 - 光的干涉,相位差,一 光程,相位差,物理意义：光程就是光在介质中通过的几何路程 , 按波数相等折合到真空中的路程.,1) 光程: 介质折射率与光的几何路程之积 =,频率,真空,介质,波速,波长,几何路程,2）光程差 (两光程之差),3) 相位差,二 透镜不引起附加的光程差,例:（3167）如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为的光A是它们连线的中垂线上的一点若在S1与A之间插 入厚度为e、折射率为n的薄 玻璃片，则两光源发出的光

2、 在A点的相位差_ 若已知500 nm，n1.5， e3500nm ，则A点为第_级 _条纹中心.(1 nm =10-9 m),解:,相位差,对于A点:,所对应的条纹:第一级,第二级,第三级暗纹.,例:（3167）如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为的光A是它们连线的中垂线上的一点若在S1与A之间插入 厚度为e、折射率为n的薄玻璃 片，则两光源发出的光在 A点 的相位差_ 若已知500 nm，n1.5， e3500nm ，则A点为第_级 _条纹中心.(1 nm =10-9 m),4,暗,解:,中央明纹,中央明纹上移.,例:在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离

3、相等，则观察屏上零级明纹位于图中O处若将光源S向下移动到S位置， 零级明纹将如何移动? 欲使其回到O处,必须在 哪个缝处盖一云母片？ 若用589nm的单色光, 使移动了4个明纹间距的零级明 纹移回O处,则所需云母片的厚度应为多少?(n1.58),1) 光源S向下移到S位置时，零级明纹将上移.,解:,2) 在缝处盖一云母片后,光程,欲使其回到O处,必须在S2处盖一云母片.,3) 若用589nm的单色光, 使移动了4个明纹间距的零级明纹移回O处,则,例:（3178）一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为_mm(设水的折射率为4/3),空气中相

4、邻两条明(暗)纹间距,介质中相邻两条明(暗)纹间距,例:（3178）一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为_mm(设水的折射率为4/3),0.75,空气中相邻两条明(暗)纹间距,介质中相邻两条明(暗)纹间距,例:（3169）用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则 (A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹. ,D,例:（3174）在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹若将缝S2盖住，并在S1

5、 S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时 (A) P点处仍为明条纹 (B) P点处为暗条纹 (C) 不能确定P点处是 明条纹还是暗条纹 (D) 无干涉条纹 ,B,作业 P167 11-8 11-10 11-12,三 薄膜干涉,1.干涉加强、减弱的条件,1）反射光：,反射光的光程差,加强,减弱,反射光的光程差,根据具体 情况而定,当光线垂直入射时,或 时：,或 时：,透射光的光程差,2）透射光：,加强,减弱,注意：透射光和反射光干涉具有互补性 ，符合能量守恒定律.,透射光的光程差,反射光的光程差,解 (1),绿色,红光,紫光,(2),2. 增透膜和增反膜,利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率或反射率.,当 时,透射光加强.,氟化镁为增透膜,例 为了增加透射