波的叠加原理光的干涉2双缝多光束对比度.ppt

31 ? 分振幅法： 薄膜 1 2 思考： e i n 入射角为 i ? 写出如图所示的反射光的光程差公式 ? 写出透射光的光程差公式 ? 比较反射暗纹和透射亮纹的光程差公式 你有何结论？ 放置在空气中的均 匀薄膜折射率为 n 、 厚度为 e 32 解答： 薄膜 1 2 e i n 反射光干涉 薄膜 e i n 透射光干涉 1 2 ? 确定相干光线 ? 比较反射光和透射光干涉 --- 样子相似 ? 注意反射点处的半波损失 r n i r ne sin sin 2 cos 2 ? ? ? ? ? r ne cos 2 ? ? 对某个波长反射加强 即意味着透射减弱 33 3.5 分波面法多光束干涉 一.装置 二 . 强度分布 ( N 个缝 ) 34 典型元件 – 多缝 （等间距的平行缝） 光栅 一 . 装置 a b b a ? L 观察屏 f 光栅常数 b a d ? ? a b 透光宽度 不透光的宽度 多缝 35 相干光束和光程差 o P 副光轴 ? 衍射角 单色平 行光正 入射 ? L 观察屏 f 多缝 相邻光线的光程差相等 d ? 等于 ? sin d 36 场点 P ： N 个（缝数）同频率 同振幅的 同振动方向 相邻光线的相位差相同的 S.H.V 的合成 ? sin d 相邻光线的光程差： 相应相位差： ? ? ? sin π 2 d ? 37 ? ? ? sin π 2 d ? 二 . 强度分布 ( N 个缝 ) ? ? ? 2 , 1 , 0 sin ? ? ? ? k k d ? ? ? 主极大 ? ? ? 2 , 1 , 0 π 2 ? ? ? ? k k ? 光栅方程 0 2 2 I N A I ? ? 由上两式得 主极大的强度 38 0 I I ? sin 2 N ? ? k d ? sin 0 d ? d ? ? d ? 2 ? d ? 2 主极大分布图 39 b a d ? k f 不同衍射角处的主极大 40 ? 极小 ? ? 的整数倍，的整数 N k k N ? ? ? , 0 π 2 ? ? ? N k d ? sin ? ? ? sin π 2 d ? 由上两式得相邻光线光程差为 41 0 ? k 0 级主极大 Nd k ? ? ? ? sin 1 第一个极小 Nd k ? ? 2 sin 2 ? ? 第二个极小 ? ? Nd N N k 1 sin 1 ? ? ? ? 第 N -1 个极小 ? ? Nd N N k ? ? ? ? sin 1 级主极大 两个主极 大之间有 N-1 个极小 ? ? 的整数倍，的整数 N k N k d ? ? ? , 0 sin ? ? 42 ? 次极大 两个极小之间有一个次极大 两个主极大之间有 N-2 个次极大 只考虑多光束干涉的光强分布 如 N = 5 缝数愈多 主极大愈强 0 I I ? si n 2 N 0 d ? d ? ? d ? 2 ? d ? 2 1 光的波动性 : 判 据 干涉现象 衍射现象 光波的特点： ? 波长短 3900? -- 7800 ? ? 速度高 ? 光源在原子内部 波动光学 2 丰富多彩的干涉现象 白光照射 红光照射 肥皂薄膜的等厚干涉花样 演示： 肥皂膜 视频： 1. 薄膜干涉 现象 2. 肥皂膜 3 在两平晶之间的 空气薄膜形成的 等厚干涉条纹 4 3.3 获得相干光的原则 一 . 普通光源的发光特点 二 . 从普通光源中获得相干光的原则 三 . 分波面法 分振幅法 四 . 光程 五 . 点光源 5 一 . 普通光源的发光特点 随机 间歇 ? 一个原子两次发光随机 不相干 ? 两个原子同时发光 也不相干 二 . 从普通光源中获得相干光的原则 从一个原子一次发光中获得 ? 装置的基本特征 先分光 然后再相遇 三 . 分波面法 分振幅法 6 ? 分波面法： 从一次发光的波面上取出几 部分 再相遇 S 2 1 S S 2 1 S S 、 满足相干条件 ? 分振幅法： 一支光线中分出两部分 再相遇 相 遇 区 分束装置 衍射 薄膜 上表面 下表面 1 2 分束 相遇 7 四 . 光程 引进光程 可方便地计算相干光的相位差 例 : 相干光源 a b 初相相同 但到达场点 c 的过程中经过的介质不同 如图 b a c 解答： c 点的干涉结果取决于两 相干光源到 c 点的相位差 c 点的干涉结果如何？ 1 1 l n 光线 1 2 2 l n 光线 2 8 1 1 2 2 π 2 π 2 Δ l l ? ? ? ? ? n n ? ? ? ? ) ( π 2 π 2 π 2 Δ 1 1 2 2 1 1 2 2 l n l n l l ? ? ? ? ? ? ? ? 计算显得繁琐 是否可以化简一下呢？ 实