波的疊加與干涉ppt課件(已修改)
2025-05-19 13:33 本頁面
【正文】 波的疊加與干涉 第三章 波的疊加與干涉 第一節(jié) 波的疊加與干涉 一、波的描述 光波是矢量電磁橫波 ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ?? ??????????Ptc o sPHt,PHPtc o sPEt,PE????00????滿足傍軸條件時(shí)，以標(biāo)量波描述光波 ? ? ? ? ? ?? ?Ptc o sPAt,PU ?? ??E?H???第三章 波的疊加與干涉 二、波的疊加原理 內(nèi)容 當(dāng)兩列波同時(shí)存在時(shí)，在它們的交疊區(qū)內(nèi)每點(diǎn)的振 動(dòng)都是各列波單獨(dú)存在時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)的合成。 分析 （ 1）波的獨(dú)立傳播 （ 2）線性介質(zhì)與非線性介質(zhì) ? ? ? ? ? ?? ?PtiePAt,PU~ ?? ??? ? ? ? ? tiePU~t,PU~ ???? ? ? ? ? ?PiePAPU~ ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?PU~PU~PAPI ??? 2? ? ? ? ? ?t,PU~t,PU~t,PU~ 21 ??同頻率： ? ? ? ? ? ?t,PUt,PUt,PU 21 ??不同頻率： 第三章 波的疊加與干涉 三、兩個(gè)點(diǎn)波源的干涉 兩列波迭加后的強(qiáng)度 （ 1） 頻率不同 的兩列波的疊加 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?222 21212121 ???????? ??????? tco stco sAt,PU結(jié)論：強(qiáng)度隨時(shí)間和空間發(fā)生變化，形成光學(xué)拍。 形成強(qiáng)度 （ 2） 同頻率 的兩列波的疊加 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Pc o sPIPIPIPIPI ?2121 2???如果相位差與時(shí)間有關(guān)呢？ 結(jié)論：強(qiáng)度隨著相位差的變化而出現(xiàn)周期性的變 化，這種現(xiàn)象稱為光的干涉。 第三章 波的疊加與干涉 干涉強(qiáng)度討論 （ 1）相位差變化的影響 （ 3）干涉的條件：兩列波頻率相同，振動(dòng)幾乎在同 一方向，相位差不隨時(shí)間改變。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Pc o sPIPIPIPIPI ?2121 2???1??cos1???cosm a xm in III ??（ 2）光程差變化的影響 ? ? 22 ?? kL ?? ? 212 ?? ?? kL? ?221 III m a x ??11 ?? ?cos亮條紋 暗條紋 亮條紋 暗條紋 ? ?? ? 221221AAIII m a x????? ?221 III m i n ??? ?? ? 221221AAIII m in????第三章 波的疊加與干涉 第三章 波的疊加與干涉 第三章 波的疊加與干涉 第二節(jié) 楊氏實(shí)驗(yàn) 光場(chǎng)的空間相干性 一、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)裝置及干涉圖樣 第三章 波的疊加與干涉 實(shí)驗(yàn)分析 初始相位差： ? ?2120222 RR ???????光程差： Dxds indrr ??? ?12S1 S2 O P P0 r r1 r2 D θ θ Δθ d N S R1 R2 R x ? ? ? ? xDdrrP ????? 22 21 ????若初相位差為零則相位差為： dDx ?? ?中央亮紋的光程差、相位差？ 第三章 波的疊加與干涉 各級(jí)亮條紋的光強(qiáng)相等，相鄰亮條紋或相鄰暗條 紋都是等間距的，且與干涉級(jí)無關(guān)。 條紋是有寬度的，該如何劃分度量間距的起始和終止點(diǎn)？ x? x?波長一定時(shí)，干涉條紋間距的大小與光源和光屏 的距離成正比，與光源間距成反比。 總結(jié) 第三章 波的疊加與干涉 當(dāng)以白光入射時(shí)，除中央亮紋為白色外其余均為 彩色條紋。 干涉圖樣體現(xiàn)了參與相干疊加的光波間相位差 的空間分布。 分波面干涉 的關(guān)鍵在于找到兩個(gè) 相干光源 。 第三章 波的疊加與干涉 二、干涉條紋的移動(dòng) 產(chǎn)生移動(dòng)的原因 光源的移動(dòng) 裝置結(jié)構(gòu)的改變 光路中介質(zhì)的變化 條紋移動(dòng)的衡量 ? ? ??? NL ?固定一點(diǎn)，計(jì)算移動(dòng)的條紋數(shù)：
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