大學(xué)物理第三章1楊氏雙縫干涉(更新版)
【正文】 2 rktEE ??? ???1 ?2 ? E0 E10 E20 )co s ( ?? ?? tEE 0??c o s202222021020 2 EEEEE ???設(shè)兩個(gè)同頻率單色光在空間 某一點(diǎn) P 的光矢量分別為 1E?2E?P點(diǎn)合振動(dòng)的光矢量 21 EEE??? ??考慮兩個(gè)光矢量是同方向的情況 ， 合成光矢量 由旋轉(zhuǎn)矢量圖 )( 221112 rkrk ????? ???光波的強(qiáng)度與光矢量振幅成正比 2022022101 EIEIEI ??? 、??c o s2121 2 IIIII ???)( 221112 rkrk ????? ???p 獨(dú)立 (同一原子先后發(fā)的光 ) 獨(dú)立 (不同原子發(fā)的光 ) ● ● ● ●● ●處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的 ， 它會(huì)自發(fā)地回到低能級(jí)的激發(fā)態(tài)或基態(tài) ， 這一過程稱作 電子躍遷 ● ?E3E2E1E eV613 .?eV43.?eV51.?0● ● ●在躍遷過程中 ， 電子向外發(fā)射電磁波 ， 這一電磁波所攜帶的能量就是電子減少的能量 。 通過這種方式 ， 將復(fù)色光分成一束束單色光 。 光源、單色光與相干光 一．光源 二．單色光 三．相干光 三．相干光的獲得 167。 從 光學(xué) 歷史發(fā)展及研究?jī)?nèi)容 ， 光學(xué) 劃分為 幾何光學(xué)： 以光的直線傳播規(guī)律為基礎(chǔ)研究 反射 、 折射 、 散射 及研究各種光學(xué)儀器的理論 。 光的干涉現(xiàn)象： 當(dāng)兩列 相干光 相遇時(shí) ， 在相遇空間出現(xiàn)明暗穩(wěn)定分布的現(xiàn)象 。 ?E3E2E1E eV613 .?eV43.?eV51.?0● ● ● ● hEE /)( 12 ???波列 波列長(zhǎng) L = ? c 獨(dú)立 (不同原子發(fā)的光 ) 由于原子發(fā)光具有上述特征 ， 所以在光的干涉現(xiàn)象的研究 ， 從實(shí)際到理論 ， 獲得 相干光 就成了最重要的問題 . 本章的內(nèi)容 ， 除了利用干涉的一般原理對(duì)光的干涉現(xiàn)象 進(jìn)行分析外 ， 主要就是說明獲得相干光的原理和實(shí)際裝置 2. 光干涉的強(qiáng)度分布規(guī)律 光波是電磁波 ， 傳播著的是交變的電磁場(chǎng) ， 即場(chǎng)矢量 E 和 H 的傳播 。 1 2 r1 r2 )co s ( ?? ?? tEE 0??c o s202222021020 2 EEEEE ???21 EEE??? ??)c o s ( 111101 rktEE ??? ??)c o s ( 222202 rktEE ??? ??? 非相干光源 0c o s ?? ?I = I 1 + I 2 ? 完全 相干光源 ?? ??? c o sc o s▲ 相長(zhǎng)干涉 （ 明 ） ,2 ?? k???2121m ax 2 IIIIII ???? (k=0,1,2,3… ) ▲ 相消干涉 （ 暗 ） ,)12( ?? ???? k2121m i n 2 IIIIII ???? (k=0,1,2,3… ) ??c o s2121 2 IIIII ???— 非相干疊加 ， 強(qiáng)度分布均勻的 o ?? 2? 2? 4? 4? I 光強(qiáng) I 隨相位差 Δφ 的變化情況如圖： ??c o s2121 2 IIIII ???)( 221112 rkrk ????? ???3. 相干光的獲得 普通光源 利用普通光源獲得相干光的方法的基本原理是： 把由光源同一點(diǎn)發(fā)出的光設(shè)法分成兩部分 ， 然后再使這兩部分疊加起來 。 盡管從 S 陸續(xù)射出的光波列 ， 由于來自不同原子發(fā)光或同一原子的不同次發(fā)光 使得光波列的相位是不斷變化的 ， 但是任何變化都同時(shí)發(fā)生在 S1和 S2 處 ， 所以 S1和 S2 射出的光波間的相位差始終保持不變 。 這一分布是在屏上以各處明暗不同的形式顯示出來的 。 即按相位變化相同折合到真空中的路程 。 解： 楊氏干涉條紋中明紋的位置為 ...， 210 ???kdDkx ??21 ?? ?條紋發(fā)生重疊 dDkdDk 21 ?? ??5 4 04 4 0 kk ??2227??k
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