[理學]第18章光的干涉(編輯修改稿)
2025-01-04 01:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為 ? (?很小 )的透明劈尖 b插入光線 2中 ， 設(shè)縫光源 S和屏 C上的 O點都在雙縫 S1 和 S2的中垂線上 。 則當劈尖 b緩慢地向上移動時 ( 只遮住 S 2 ) ， 屏上的干涉條紋將 (A)間隔變大，向下移動。 (B)間隔變小，向上移動。 (C)間隔不變，向下移動。 (D)間隔不變，向上移動。 選 (C) ? S1 C S O S2 b 1 2 不同光線通過透鏡要改變傳播方向， 會不會引起附加光程差？ 問題 ABCabcFA、 B、 C 的位相相同，在F點會聚，互相加強 A、 B、 C 各點到 F點的光程都相等。 AaF比 BbF經(jīng)過的幾何路程長，但 BbF在透鏡中經(jīng)過的路程比 AaF長，透鏡折射率大于 1，折算成光程， AaF的光程與 BbF的光程相等。 解 釋 使用透鏡不會引起各相干光之間的附加光程差。 透鏡不引起附加光程差 物點到象點 （ 亮點 ） 各光線之間的光程差為零 。 S ? a c b S F a c b A B C F? a c b A B C F 在干涉和衍射裝置中經(jīng)常要用到透鏡， 光線經(jīng)過透鏡后并不附加光程差。 A?F， B?F， C?F ， 各 光線等光程。 或 A?F?， B?F?， C?F? P 1n1n2n1M2MdL i D C 3 4 A 1 ??B 2 反射光 2光、 3 光 ，滿足相干光條件，能產(chǎn)生干涉，經(jīng)透鏡匯聚，在焦平面上產(chǎn)生干涉條紋。 焦點 P 到 CD 波面，兩條光的光程差為 0，2光、 3光 的 光程差 為： ADn)BCAB(n 12r ???? 2?? 167。 一、薄膜干涉 ?k 明紋 ),k( ?21?212?)k( ? 暗紋 ),k( ?210?= 白光入射 單色光入射 肥皂膜的干涉條紋 ? 透 射光的光程差 ?t與 ?r相差 λ/2，反射光干涉加強時，透射光干涉減弱。 P 1n1n2n1M2MdL i D C 3 F 4 A 1 ??B 2 12 nn ? E 5 = ?k 明紋 ),k( ?21?212?)k( ?暗紋 ),k( ?210?注意 : BFn)CEAC(n 12t ????ADn)BCAB(n 12r ???? 2??根據(jù)具體情況而定 特例： 垂直入射時 ， i =0 22 2 /dnr ?? ??dn 2t 2??薄膜 n1 n2 n3 ? 附加光程差的確定 ： 滿足 n1n2n3(或 n1 n2 n3) ?反射光 產(chǎn)生附加光程差 滿足 n1n2n3(或 n1 n2 n3) ?反射光 不存在附加光程差 對同樣的入射光來說，當反射方向干涉加強時，在透射方向就干涉減弱。 = ?k明紋 ),k( ?21?212?)k( ?暗紋 ),k( ?210?解： 這是一個薄膜干涉問題，駕駛員和潛水員看到的分別是反射光干涉和透射光干涉的結(jié)果 1r 2 dn???,2,1,2 1 ?? kk dn?nm11042,1 1 ??? dnk ?nm552,2 1 ??? dnk ?nm36832,3 1 ??? dnk ?綠色 例 一油輪漏出的油 (折射率 =)污染了某海域 , 在海水 ( =)表面形成一層薄薄的油污 . (1) 如果太陽正位于海域上空 ,一直升飛機的駕駛員從機上向下觀察 ,他所正對的油層厚度為 460nm,則他將觀察到油層呈什么顏色 ? 1n2n(2) 如果一潛水員潛入該區(qū)域水下 ,又將看到油層呈什么顏色 ? (1) 反射光的光程差 ?? k?能看到的光滿足： 即： nm/dn,k 22 08211 21 1 ???? ? (2) 透射光的光程差 221t /dn ?? ??nm431 5214 24 1 ./dn,k ???? ?nm/dnλ,k 7 36212 22 1 ????紅光 nm644 1213 23 1 ./dn,k ???? ?紫光 紫紅色 ?? kt ?潛水員能看到的光滿足： 二、鍍膜技術(shù) 在光學器件中，可在表面鍍膜，來改變反射與透射光的比例。有增透膜，增反膜。 例如： 較高級的照相機的鏡頭由 6 個透鏡組成，如不采取有效措施，反射造成的光能損失可達 45%~9
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