大学物理D-5第九章-光的干涉.pdf

第四节 光学基础 9. (一) 、光源的发光机制： 能级跃迁辐射 高能级E2 光子 低能级E 1 普通光源：自发辐射。每一个分子和原子都相当于 一个小光源，(1)它们发出的波的振幅、相位、振动 方向各不相同；(2)原子发光是间歇的，眼睛感觉到 的光强是平均光强; （3 ）波列的长度即相干长度。 · 独立(不同原子发的光) · 结论：普通光源 独立( 同一原子先后发的光) 不是相干光源。 （二）.产生相干光的条件 两束光： 1.频率相同； 2.振动方向一致； 3.有恒定的相位差； 来自两个普通光源或同一个光源的不同部分 的光相遇叠加时，不可能产生干涉现象。 （三）、相干光的获得 一入射波传播到带有小孔的屏时，不论入射波的波阵面是什么形状， 通过小孔时，在小孔的另一侧都产生以小孔作为点波源的前进波，可将 其抽象为从小孔处发出的一种次波或子波，其频率与入射波频率相同。 原理：使一个点光源的同一个点发出的光分成两 个或两个以上的相干光束，使它们各经过不同的路径 后再相遇以产生干涉。 1.分波阵面法 在点光源的同一波面上取两个点，使这两点发出 的子波经过不同的路径后再相遇产生干涉的方法为分 波阵面法。如杨氏双缝干涉实验。 2.分振幅法 一束光线经过介质薄膜界面的反射与折射，形成 的两束光线产生干涉的方法为分振幅法。如薄膜、劈 尖、牛顿环等。 ① ② ③ ④ i d n c 1 a n r e b n 1 分振幅法 单色光 一、 杨氏双缝干涉实验 分波阵面法 S 线光源，G 是一个遮光屏，其上有两条与S 平行的狭缝 S 、S ，且与S 等距离，因此S 、S 是相干光源，且相位相同； 1 2 1 2 S 、S 之间的距离是d ，到屏的距离是D 。 1 2 G P r 1 S1 x r S d  2 O  I S 干 2 D