物理课件 波动光学.ppt

第十四章;光的发展简史：;§14-1光源光的本性;光的电磁本性;补充：光的电磁波特性;⑴的数值关系;可见光的波长范围：400nm～760nm;光源的最基本发光单元是分子、原子。;;激光光源：受激辐射;复色光：不同频率单色光的混合光。;复色光;只有把在同一时刻、从光源的同一部分发出的光分成两束，这两束光才是相干光

;P;1.两列光波的叠加;非相干光源;(k=0,1,2,3,···);频率相同

振动方向相同

相位差恒定;§14-3双缝干涉;钠黄光的杨氏双缝干涉条纹;P;x;可得干涉明暗条纹的位置;讨论：;?一定时;若，则;[例]在杨氏双缝实验中，设缝间距为0.45mm，屏幕与缝的距离为115cm，现测得十个条纹间距为15mm。试求所用的单色光的波长。若用白光照射干涉条纹将如何变化。;二、洛埃德(Lioyd)镜实验;S1;光疏媒质;光密媒质;折射光任何情况都

无半波损失;一、光程的定义;t时间内，光在介质中传播的距离;相位差和光程差的关系：;;三、透镜的等光程性：;光的干涉核心问题：;[例1]在杨氏双缝实验中，用折射率n=1.58的透明薄膜盖在上缝上，并用λ=6.328?10－7m的光照射，发现中央明纹向上移动了5条，求薄膜厚度;又因P点是未放薄膜时第N级的位置;一、等倾干涉条纹;1.点光源照明时的干涉条纹分析;光束1、2的光程差为;由折射定律;（1）垂直入射时：;明纹;(3)等倾干涉条纹是一组明暗相间的同心圆环，圆环分布内疏外密；半径大的圆环对应的i大，而干涉级k低;(4)用白光照射，薄膜上出现彩色条纹。;2.透射光干涉;利用薄膜干涉使反射光减小，这样的薄膜称为增透膜。;;膜的最小厚度为;[例]在白光下，观察一层折射率为1.30的薄油膜，若观察方向与油膜表面法线成300角时，可看到油膜呈蓝色(波长为4800A)，试求油膜的最小厚度。如果从法向观察，反射光呈什么颜色?;k=1时有;从法向观察，i=0:;[例]在空气中白光垂直照射在厚为0.40?m的玻璃片上，玻璃的折射率为n=1.50。试问在可见光范围内（?=400?700nm），哪些波长的光在反射中增强？哪些波长的光在透射中增强？;光线垂直入射，透射光增强，;介质劈;??气劈;(3)劈尖干涉条纹的特征;一系列明暗相间的、平行于棱边的平直条纹。;相邻明纹（或暗纹）所对应的薄膜厚度之差;两相邻明纹（或暗纹）的间距;（4）应用;;[例3]为测定Si上的SiO2厚度d，可用化学方法将SiO2膜的一部分腐蚀成劈尖形。现用λ=5893A的光垂直入射,观察到7条明纹，问d=?(已知Si:n1=3.42，SiO2:n2=1.50);因棱边处对应于k=0，故d处明纹对应于k=6;[例]把金属丝夹在两块平玻璃之间，形成劈尖，如图所示.某次的测量结果为：单色光的波长?=589.3nm金属丝与劈间顶点间的距离L=28.880mm，30条明纹间得距离为4.295mm,求金属丝的直径D？;解:相邻两条明纹间距;.;(2)反射光光程差的计算;(3)牛顿环干涉条纹的特征;r=0，k=0中心是暗斑;相邻暗环的间距;牛顿环干涉是一系列明暗相间的、内疏外密的同心圆环。;测透镜球面的半径R

已知?,测m、rk+m、rk，可得R。;试问(1)油滴边缘与玻璃交界处是明条还是暗条?(2)油膜的最大厚度是多少?(3)若油滴逐渐滩开，条纹将如何变化?(油:n2=1.60,玻璃:n3=1.50）;解：(1)因n1n2，n2n3，所以要考虑半波损失;(2)中心点为k=4的暗纹;[例]用牛顿环测凸透镜的曲率半径。光源波长?=589.3nm，测得第k级暗条纹直径为6.220mm，第k+5级暗条纹直径为8.188mm。

求透镜的曲率半径。;光的干涉总结;分波阵面干涉;分振幅干涉;分振幅干涉