大學物理第三章1楊氏雙縫干涉-文庫吧資料
2025-01-19 19:37本頁面
【正文】 2 靠近二者連線的中垂線兩側附近 ， 由 S1和 S2 射出的光波的光振動方向也近于平行 。 ● 1S2SSE2. 實驗解釋 由于狹縫 S1和 S2 彼此平行 ， 靠的又很近 ， S1和 S2 位于 S 發(fā)出的光波的同一個波陣面上 ， 由 S1和 S2 射出的光束來自同一光波波陣面的 不同部分 ， 因此它們具有相同的頻率 。 “分波陣面法”獲得相干光 ——楊氏雙縫干涉實驗 一 . 楊氏雙縫實驗 英國物理學家托馬斯 ． 楊 (T． Young) 在 1801年首先用實驗方法研究了光的干涉現象 ， 為光的波動理論確定了實驗基礎 。 P 薄膜 S * 1. 分波面法 將同一光源同一次發(fā)出的波列分為兩束光，分別通過不同的路徑后，再令其疊加，則它們自然滿足相干條件，從而得到相干光。 由于這兩部分光 實際上都來自同一發(fā)光原子的同一次發(fā)光 ， 所以它們將滿足相干條件而成為相干光 。 1 2 r1 r2 )c o s ( 111101 rktEE ??? ??)c o s ( 222202 rktEE ??? ???1 ?2 ? E0 E10 E20 )co s ( ?? ?? tEE 0??c o s202222021020 2 EEEEE ???設兩個同頻率單色光在空間 某一點 P 的光矢量分別為 1E?2E?P點合振動的光矢量 21 EEE??? ??考慮兩個光矢量是同方向的情況 ， 合成光矢量 由旋轉矢量圖 )( 221112 rkrk ????? ???光波的強度與光矢量振幅成正比 2022022101 EIEIEI ??? 、??c o s2121 2 IIIII ???)( 221112 rkrk ????? ???p 在這兩個矢量中 ， 對人的眼睛或感光儀器 （ 如照相底版 、 熱電偶 ） 等 起作用的主要是電場矢量 E， 因此 ， 以后提到光波中的振動矢量時 ， 用 E 矢量來表示 ， 稱為 光矢量 或稱 電矢量 。 普通光源 即使同一原子不同次發(fā)光 ， 也不能保證 這些波列的頻率 ， 振動方向都相同 ， 而且相位差也不可能保持恒定 ， 因此 ， 也就不可能產生干涉現象 。 獨立 (同一原子先后發(fā)的光 ) 獨立 (不同原子發(fā)的光 ) 它們每次何時發(fā)光是完全不確定的 。 上面討論的是一個原子發(fā)光 。 ● ● ● ●● ●處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的 ， 它會自發(fā)地回到低能級的激發(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 。 原子物理告訴：原子是由原子核和核外電子組成 ， 電子繞核運動 ， 但電子的能量是不連續(xù)的 ， 電子處于一些分立的能量狀態(tài) ， 這些能量稱為 能級 ， 如氫原子的能級圖 ?E3E2E1E eV613 .?eV43.?eV51.?0?E3E2E1E eV613 .?eV43.?eV51.?0能量最低的狀態(tài) 稱作 基態(tài) ， 其它能量較高的 狀態(tài)稱作 激發(fā)態(tài) 。 有干涉條件的 ？ 光既然能產生干涉現象 ， 為什么通常用兩個燈管照明 ， 不會發(fā)生光的強弱的穩(wěn)定分布呢 ？ 不但如此 ， 在實驗室內 ， 使兩個單色光源 （ 例如兩個鈉光燈光源 ） 發(fā)的光相遇 ， 也還是觀察不到有明暗穩(wěn)定分布的干涉現象 ， 為什么呢 ？ 這要從光源的發(fā)光機理說起 。 三 . 光的相干性 光既然是電磁波 ， 就會具有波動的一般特征 ， 在上一章中曾指出 ， 波的一個重要特征是 產生 干涉 現象 ， 即 :兩列或幾列波疊加時能產生強度 在空間穩(wěn)定分布的現象 。 通過這種方式 ， 將復色光分成一束束單色光 。 第三章 波動光學 167。 波動光學： 以光的波動性為基礎研究光的傳播規(guī)律 ， 特別是光的干涉 、 衍射及偏振的規(guī)律 。 3 .5 光程與光程差 一 ．光程
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