光的干涉ppt課件-資料下載頁
2025-01-19 03:05本頁面
【正文】 22 nkd k ?? ?,2,1,0?k油膜邊緣 0,0 0 ?? dk明紋 ?kdnΔ k ?? 22 明紋 nm25 0,1 1 ?? dknm500,2 2 ?? dkrRoh dnm75 0,3 3 ?? dknm1000,4 4 ?? dk可觀察到四條明紋 油滴展開時，條紋間距變大， 條紋數(shù)減少 等傾干涉實驗 點光源 照明時的干涉條紋分析 L f P o r環(huán) B d i r A C D 2 1 S i 光束 2的光程差： 2 2 2212 s in ( )2d n n i i???? ? ? ?明紋 ( ) , 1 , 2 , 3 ,i k k????1n1n2n暗紋 ? ? ? ?2 1 , 0 , 1 , 2 ,2i k k?? ? ? ?固定薄膜的厚度不變 傾角 i相同 的光線對應(yīng) 同一條 干涉條紋 條紋特點 : 一系列內(nèi)疏外密同心圓環(huán) i r環(huán) = f tgi 面光源照明時 ， 干涉條紋的分析 i P i f o r環(huán) e n? n? n n? 面光源 只要入射角 i相同 ， 都將匯聚在同一個干涉環(huán)上 （ 非相干疊加 ） 導(dǎo)致干涉圖樣強度增加，明暗對比更加明顯。 單色光源 21 MM ?反射鏡 1M反射鏡 2M 邁克耳孫干涉儀 21 M,M與 成 角 04521 //GG2G補償板 分光板 1G 移動導(dǎo)軌 2M1G 2Gd2M39。2M1M干涉條紋移動數(shù)目 邁克爾孫干涉儀的主要特性 兩相干光束在空間完全分開，并可用移動反射鏡或在光路中加入介質(zhì)片的方法改變兩光束的光程差 . 移動距離 1Md?2?kd ???移動反射鏡 ? 干涉條紋的移動 當(dāng) 與 之間距離變大時 ，圓形干涉條紋從中心一個個長出 , 并向外擴張 , 干涉條紋變密 。 距離變小時，圓形干涉條紋一個個向中心縮進 , 干涉條紋變稀 . 2M?1M1G 2Gd2M1M2M39。 光程差變化 tnΔΔ )1(239。 ????ktn ??? )1(2干涉條紋移動數(shù)目 21?????nkt介質(zhì)片厚度 tn例 當(dāng)把折射率 n = 儀的一臂時，如果產(chǎn)生了 ，求薄膜的厚度。（已知鈉光的波長為 ? = nm） 解： ?? kdn ????? )1(2)1(2 ????nkd ?m101 5 )(2105 8 9 37 610 ?? ?????? 長的玻璃管，其中一個抽成真空， 另一個則儲有壓強為 的空氣 , 用以測量空氣的折射率 . 設(shè)所用光波波長為 546nm，實驗時，向真空玻璃管中逐漸充入空氣 ，直至壓強達到 為止 . 在此過程中 ，觀察到，試求空氣的折射率 . 例 在邁克耳孫干涉儀的兩臂中，分別插入 ?lPa100 1 5?nPa100 1 5?n解 ?)1(221 ???? lnΔΔ2 7??????? ?ln ?0 0 0 2 ?空間相干性的概念 光源寬度對干涉條紋對比度的影響 設(shè)光源寬度為 b R D I 非相干疊加 +1L 0N 0M 0L b/2 d /2 L M N S1 S2 x I 合成光強 0N ?x +1L 0M 0L 1N =Dλ /d 空間相干性（選講） 當(dāng) N光對應(yīng)的第 0級亮紋與 L 對應(yīng)的第 1級亮紋重合時， 條紋就亮成一片，干涉條紋 消失 把它視為許多平行于 雙縫的線光源組成 每一條線光源都會形 成一套自己的雙縫干 涉圖樣 N 0NL 1L0LM 0MM 0M當(dāng) N光對應(yīng)的第 0級亮紋與 L對應(yīng)的第 1級亮紋 重合 時，條紋就亮成一片，干涉條紋消失 設(shè)光源寬度為 b,討論當(dāng)干涉條紋剛好消失時的寬度 R 0N 0M D I 非相干疊加 +1L 0L b/2 d /2 L M N S1 S2 1r2rQC0 N 是 中 央 亮 紋 中 心 ：2 2 1 1( ) 0NS r NS r? ? ? ?1 L 是 第 一 級 亮 紋 中 心 ：2 2 1 1()L S r L S r ?? ? ? ?21N S L S?21L S N S?相減： 122 ( )N S N S ???2N Q N S?12QS ?? R b R d且12S S Q NC M ?? ? ? ? ?1222bdbQS d dRRRbd???? ? ? ???則 ：（ 極 限 寬 度 ）當(dāng) N光對應(yīng)的第 0級亮 紋與 L對應(yīng)的第 1級亮 紋重合時，條紋就亮 成一片，干涉條紋消失 從另一角度看， —— 相干間隔 0Rdb ??記Rdb??條紋剛消失時有： 即 才能看到干涉條紋。 0dd ?對激光光源， 因光束輸出截面上各點發(fā)的光 都是相干的，所以光源寬度不受以上限制。 光場的空間相干性 0d當(dāng) 主 光 源 S 寬 度 一 定 時 ， 決 定 了 兩 個 次 光 源 之 間 的 距 離 。Rbd??雙縫間距 : 一 . 光的非單色性 ? 準單色光： 在某個 中心波長 附近有一定 波長范圍 的光 。 ? 譜線寬度： ? ? o I I0 I0 /2 ?? 譜線寬度 光的非單色性對干涉條紋的影響 時間相干性 二 . 非單色性對干涉條紋的影響 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 I x ? (??/2) ? + (??/2) 合成光強 ()2( 1 ) ( )2MMkk???????? ? ????? ?Mk??? ?三 . 相干長度與相干時間 兩列波能發(fā)生干涉的最大波程差 ???????2MM k ? ： 中心波長 S S1 S2 c1 c2 b1 b2 a1 a2 p S1 S2 S c1 c2 b1 b2 a1 a2 p 注 : 等代表波列 波列長度就是相干長度 ?? ???? ??? McM?? ?光通過相干長度所需時間 光波單色性愈好，相干長度愈長，時間相干性愈好。 Mk??? ?
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