(一)、光的干涉

1.光的干涉条件:_____________的两光源发出的光在空间相遇。

形成相干波源的方法有两种:

⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。

⑵设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必然相等)。下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。

2.两个典型的干涉实验

①双缝干涉:若用单色光,则在屏上形成___________、_____________的干涉条纹,条纹间距与波长、屏到双缝的距离和双缝间距有关,满足___________。若用白光,除中央亮条纹为_______外,两侧为___________,它是不同波长的光干涉条纹的间距不同而形成的。

②薄膜干涉:薄膜的___________表面反射的两列光叠加而成。同一条明条纹(或暗条纹)应出现在膜的_______相同的地方。

     薄膜干涉应用

(1)透镜增透膜:透镜增透膜的厚度应是透射光在薄膜中波长的1/4倍。使薄膜前后两面的反射光的光程差为波长的一半,(ΔT=2d=½λ,得d=¼λ),故反射光叠加后减弱,从能量的角度分析E入=E反+E透+E吸。 在介质膜吸收能量不变的前提下,若E反=0,则E透最大。增强透射光的强度。

(2)“用干涉法检查平面”:如图所示,两板之间形成一层空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检测平面是光滑的,得到的干涉图样必是等间距的。 如果某处凸起来,则对应明纹(或暗纹)提前出现,如图甲所示;如果某处凹下,则对应条纹延后出现,如图乙所示。 (注:“提前”与“延后”不是指在时间上,而是指由左向右的顺序位置上。 )

氟化镁薄膜的厚度应为光在氟化镁中波长的1/4,两个表面的反射光的路程差为半波长的奇数倍时,两列反射光相互抵消。所以,膜厚为光在氟化镁中波长的1/4,是最薄的膜。

3.干涉区域内产生的亮、暗纹条件

⑴亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的_______,即δ= nλ(n=0,1,2,……)⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的___________,即δ=(n=0,1,2,……)

相邻亮纹(暗纹)间的距离。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。

4.杨氏双缝干涉的定量分析

   如图13-4-3所示,缝屏间距L远大于双缝间距d,O点与双缝S1和S2等间距,则当双缝中发出光同时射到O点附近的P点时,两束光波的路程差为

      δ=r2-r1.

由几何关系得

      r12=L2+(x-)2,

      r22=L2+(x+)2.

考虑到                     图13-4-3

      L》d  和  L》x,  

可得

δ=.

若光波长为λ,则当

     δ=±kλ(k=0,1,2,…)

时,两束光叠加干涉加强;当

   δ=±(2k-1)  (k=1,2,3,…)

时,两束光叠加干涉减弱,据此不难推算出

(1)明纹坐标

     x=±kλ  (k=0,1,2,…)

(2)暗纹坐标

    x=±(2k-1) ·   (k=1,2,…)

(3)条纹间距

     △x=λ.

上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。

 0  384213  384221  384227  384231  384237  384239  384243  384249  384251  384257  384263  384267  384269  384273  384279  384281  384287  384291  384293  384297  384299  384303  384305  384307  384308  384309  384311  384312  384313  384315  384317  384321  384323  384327  384329  384333  384339  384341  384347  384351  384353  384357  384363  384369  384371  384377  384381  384383  384389  384393  384399  384407  447090 

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