光學(xué)干涉ppt課件-展示頁
2025-05-15 03:57本頁面
【正文】 變時發(fā)出 波列長度的數(shù)量級為 L = m 兩波列的干涉現(xiàn)象無法覺察 普通光源發(fā)出的光是由構(gòu)成光源的大量原子 原子發(fā)出的每一列光波是一段有限長的、振 因波列持續(xù)時間過短 振動方向和頻率不一定相同，相位間無固定關(guān)系 不同原子發(fā)的光 同一原子先后發(fā)的光 同一原子 不同原子 頻率相同，振動方向相同，在相遇點有恒定相位差 結(jié)論： 兩個獨(dú)立光源發(fā)出的光波或同一光源 兩列波為相干波的條件： 發(fā)出的波列 先后發(fā)出的波列 兩部分發(fā)出的光波在相遇區(qū)觀察不到干涉現(xiàn)象 2. 相干光的獲得方法 波列再令其重疊發(fā)生干涉 為得到明顯的干涉現(xiàn)象，還必須滿足： ? 在相遇點兩列光波的 光程 ? 在相遇點兩列光波的振幅不能相差太大 光程差 r1n1 r2n2 相干長度一波列長 最大光程差 路程 r1 路程 r2 介質(zhì)折射率 n2 介質(zhì)折射率 n1 為實現(xiàn)光的干涉，可以從同一波列分離出兩個 （幾何路程與介質(zhì)折射率的乘積）不能相差太大 單色光 復(fù)色光 具有單一頻率的光波稱為 單色光 。 146 光源 光的相干性 一、光源 發(fā)射光波的物體 通過加熱維持物體的溫度，輻射就能持續(xù)進(jìn)行下去， 光波就是電磁波，任何物體都輻射電磁波 白熾燈 太陽 167。 148 由分振幅法產(chǎn)生的光的干涉 167。第二部分 光的干涉 *167。 149 邁克耳孫干涉儀 167。 147 由分波陣面法產(chǎn)生的光的干涉 167。 14–6 光源 光的相干性 這種輻射稱為 熱輻射 或溫度輻射。 任何光源所發(fā)出的光波都有一定的頻率（或波長 )范圍，在此范圍內(nèi)，各種頻率（或波長）所對應(yīng)的強(qiáng)度是不同的 .所對應(yīng)的波長范圍越窄，光的單色性越好 . ? 2?? ??2?? ??20I0I 譜線寬度：通常用強(qiáng)度下降到 20I 的兩點之間的波長范圍 . ?? 多種頻率復(fù)合而成的光稱為 復(fù)色光 . 包含各種頻率的復(fù)色光是白光 . 實驗室常用鈉光燈、氪燈作為單色光源，目前最好的單色光源是激光 . 3. 目前最好的相干光源 ——激光光源 激光的波列長度比普通光源長得多，例如氦氖激光器產(chǎn)生的激光相干長度可達(dá)幾千米，再加上良好的單色性和方向性等，能產(chǎn)生易于觀察和測量的干涉現(xiàn)象 一個正在輻射激光的激光器 激光產(chǎn)生的全息圖像 通常產(chǎn)生相干光源的兩種方法： ? 分波陣面法 ? 分振幅法 光的 波陣面 分成兩部分 和透射將入射光的 振幅 分成兩部分 利用并排的孔或縫或利用反射和折射將入射 利用兩種透明介質(zhì)的分界面對入射光的反射 一、楊氏雙縫實驗 S1 S2 S 接收屏上形成的干涉圖樣 狹縫視為縫光源 光源 雙縫 接收屏 位于同一波陣面上，相位相同，成為相干光源， 167。 r1 ? r2 ? x x D O S1 S2 M B d ? 若 ?kDxdrr ???? 12即 ?,2,1,0, ??? kdDkx ?初相相同的兩相干波疊加后加強(qiáng)與減弱的條件為 ??? 12 rr?合振幅最大 合振幅最小 出現(xiàn) 亮條紋 ? 若 2)12(12?????? kDxdrr即 ?,3,2,1,2)12( ???? kdDkx ?出現(xiàn) 暗條紋 亮條紋級次 暗條紋級次 ?,2,1,022 ?? kk ??,2,1,02)12( ??? kk ?屏中心 O點 , x=0，即 k=0，在 O點處出現(xiàn)明紋 ——中央明紋 . 與 k=1， 2， 3， … 對應(yīng)的暗條紋稱為第一級，第二級， … 暗條紋 . ? 單色光干涉，相鄰亮條紋（或暗條紋）的間距為 dDx ??Δ干涉條紋等距離分布 ? 白光干涉，只有中央亮條紋是白色，其他條紋發(fā)生重疊，形成彩色條紋 xΔxΔ亮條紋間距 暗條紋間距 中央亮紋 ? 干涉條紋間距與單色光波長成正比 總結(jié)楊氏雙縫干涉條紋特點 : 屏中央為明紋 , 條紋對稱等距地排列在中央明紋兩側(cè) . S1 S2 * * I k =+1 k =2 k =+2 k = 0 k =1 S * 條紋特點 相位差 ?20??21???1??3?22????1???3?21???22 ??二、菲涅耳雙鏡實驗 ?s in2 rd ??c osrLD ??????s i n2)c o s(ΔrrLdDx ???S1和 S2相當(dāng)于 相鄰亮條紋（或暗條紋）的間距為 出現(xiàn)亮暗條紋的條件 光源 接收屏 M1中鏡像 M2中鏡像 鏡面 兩個相干光源 與楊氏實驗結(jié)果的類似 例 例題 141(自學(xué) )菲涅耳雙鏡 ε=103rad，單色 解 （ 1） cosε≈1， sinε≈ε=103 )(s i n2 )c
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