【正文】 67。 167。 / 四、光程與光程差 nr? 個(gè)波長，相當(dāng)于真空中傳播的波長 個(gè)數(shù)為： nrrn???相當(dāng)于真空中走的波程為： 定義光程： nrL ? 光程為光在媒質(zhì)中傳播的波程與媒質(zhì)折射率的乘積。 / 四、光程與光程差 nr? ?光程差為兩束光的光程之差。 / 四、光程與光程差 光程差與相位差的關(guān)系為： 光程差每變化一個(gè)波長，相位差變化 ?2光程差為 ，相位差為 ； ? ???????2?則相位差為： ????? 2?167。 減弱 )2,1,0( 2)12( ???? kk ?加強(qiáng) )2,1,0( ??? kk ?167。如楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。如薄膜干涉、等厚干涉等。 / 六、產(chǎn)生相干光的方法 波陣面分割法 * 光源 1s2s振幅分割法 112 分波面干涉 預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1. 由楊氏雙縫干涉和洛埃鏡實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)會(huì)分波面干涉裝置的基本特征 . 2. 如何由光程出發(fā)，對(duì)楊氏雙縫干涉條紋分布規(guī)律做定量分析 ? 3. 注意半波損失現(xiàn)象的發(fā)生條件 . 一、楊氏雙縫干涉 Dxd?12 rr ???光程差 2)12(??? k ?k??加強(qiáng) ),2,1,0( ??k?s ind?減弱 Dxd??xDθθ ?? t a ns i nD O S1 S2 P d r1 r2 x 雙縫 屏 r?* )( dD ????2)12(??? kdD（暗紋） ?dDk??x（明紋） ),2,1,0( ??kk=0時(shí) , 00 ?x零級(jí)明紋位于屏幕中央，而且只有一條 . 其他各級(jí)明紋和暗紋都有兩條，且對(duì)稱分布 . )1( ?? k條紋間距 dDx ??? 可以看出相鄰明紋與相鄰暗紋 中心 的間距都相同，所以條紋 明暗相間平行等距 . 明暗 條紋中心的位置 干涉條紋圖樣 167。 167。 其它各級(jí)明紋都有兩條，且對(duì)稱分布。 / 六、討論 k=1時(shí)： aDx231??? 1級(jí)暗紋有兩條，對(duì)稱分布在屏幕中央兩側(cè)。 1 2 3 4 1 2 3 4 暗紋 0 0 I O 0 1 2 3 4 1 2 3 4 明紋 167。 I O 0 1 2 3 4 1 2 3 4 明紋 167。 aD??aD??167。 / 六、討論 D O S1 S2 P S a r1 r2 x I aDx ?? ???? x?? o 167。 / 六、討論 D O S1 S2 P S a r1 r2 x I ??? xa ? aDx ?? ?o 167。 / 六、討論 D S1 S2 S a r1 r2 I ??? xD ? aDx ?? ?o 167。 解： 4 4 I o 由明紋公式： aDkxk???兩條 4 級(jí)明紋的距離為： aDkx ?2?167。 167。 o’ D S1 S2 S a r1 r2 I o o d 167。 / 舉例 例 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中， 的單色光垂直入射到縫間距 的雙縫上，屏到雙縫中心的距離 ， 求 A5 5 0 0??mD 2?md 4102 ???解： （ 1） 中央明紋兩側(cè)的第 10級(jí)明紋中心間距 ??dDddx ????條紋間距 mdDx ????? ?中央明紋兩側(cè)的第 10級(jí)明紋中心間距 （ 2） 將此裝置用一厚度為 ，折射率為 的云母片覆蓋一縫后，零級(jí)條紋將移到原來的第幾級(jí)明紋處？ me ????n1S2SO1r2rPP 點(diǎn)為零級(jí)條紋應(yīng)滿足 0)( 21 ???? rneer （ a） 未覆蓋云母片時(shí) 點(diǎn)為第 級(jí)明紋 P k?krr ?? 12 （ b） ?ken ??? )1(7?? k（ 3） 取走云母片并將整個(gè)裝置置于水中 再求中央明紋兩側(cè)的兩條第 10級(jí)中心的間距。* * 屏移至 L處 L處的相位差有 的突變，稱 半波損失 . π L處似應(yīng)出現(xiàn)明條紋，實(shí)際上卻為暗條紋，說明直接射向屏的光與反射光在 0,21 ?? ?LSLS? 一般光從光疏介質(zhì) (光速較大 ， n較小 )正入射或掠入射 (入射角為零或接近 90。 產(chǎn)生條件： ?光從光疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)； ?反射光中產(chǎn)生半波損失。 i CD從焦點(diǎn) P 到 CD 波面，兩條光的光程差為 0，則在未考慮半波損失時(shí) ① 光、② 光 的 光程差 為： ADnBCABn 12 )(39。 2??考慮半波損失： 1ni 2n d3n① ② 321 nnn ??321 nnn ??321 nnn ??321 nnn ??光程差不附加 2?光程差附加 2?未考慮半波損失時(shí) 239。 / 二、薄膜干涉公式 *鍍膜技術(shù) 在光學(xué)器件中，由于表面上的反射與透射，在器件表面要鍍膜，來改變反射與透射光的比例。 例如： 較高級(jí)的照相機(jī)的鏡頭由 6 個(gè)透鏡組成，如不采取有效措施，反射造成的光能損失可達(dá) 45%~90%。復(fù)雜的光學(xué)鏡頭采用增透膜可使光通量增加 10 倍。 增透膜是 使膜上下兩表面的反射光滿足減弱條件。 解： 2)12(??k )2,1,0( ??k 減弱 ?? dn 22?1c o s ?r321 nnn ??24)12(nkd ???k=0,膜最薄 24 nd ?? m101 7???105 5 5 9??? ?通常 k 取 1， 243nd ??105 5 53 9???? ?m103 7???在該厚度下藍(lán)紫光反射加強(qiáng)，所以我們看到鏡頭表面為藍(lán)紫色。 / 三、鍍膜技術(shù) 減少透光量，增加反射光， 使膜上下兩表面的反射光滿足加強(qiáng)條件 。 ?k )2,1( ??k 加強(qiáng) ???2co s2 2 ?? rdn167。肥皂水的折射率為 。 nm380解： ?? knd ????22反射光干涉加強(qiáng)的條件 124???knd?（紫外）（紫色）（紅色）（紅外） nmknmknmknmk289,4404,3674,22022,1????????????正面 n d 背面 反射光干涉減弱的條件 或透射光干涉加強(qiáng)的條件 2)12(22 ?? ????? knd反射光干涉減弱的條件 knd2?? ? （紫外）（綠色）（紅外）nmknmknmk337,3505,21 0 1 1,1?????????? nG1 G2 空氣 二、劈尖 用單色平行光垂直照射兩玻璃片 G1和 G2間的空氣劈尖，形成干涉條紋為平行于劈棱的一系列等厚干涉條紋 . ?① ② 如圖：光從劈尖中空氣入射到玻璃片 G2表面時(shí)有半波損失，因此 n??玻璃片 G1 玻璃片 G2 空氣劈尖 2)12(??k?k ),3,2,1( ??k ),2,1,0( ??k明紋 暗紋 ??? 2λ2neδ k條紋位置 ?討論： dk=0,光程差為 22?? ??knd2??劈棱處為暗紋 kd k 級(jí)暗紋處劈尖厚度 2)12(??k ???22??