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大学物理-波动光学

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干涉条纹是以间距相等;

P0点为对称点,明暗相间分布的,

P0处为中央明纹,相邻明纹间及相邻暗纹间

对不同的波长,相邻条纹间距不等,?大,?x大,条纹疏;?小,?x小,条纹密; 用白光做光源,则中央明纹白色,两侧某一级条纹为由紫而红的彩条带。

缺点:要使S1、S2处有相同的相位,S、S1、S2都必须很窄,通过狭缝的光强太弱,条纹不够清晰。 理论计算:

① 明暗纹位置:

x?{?kD?/(2a)k?0,1,2?(明纹)

?(2k?1)D?/(4a)k?1,2,3?(暗纹)② 干涉条纹的间距 : ?x?D?/(2a)

讨论:当白光照射时,白光照射时各种波长的光在x?0处均是零级明纹中心,所以中央明纹仍为白光。两侧各级明纹由于各种单色光波长不同,将会形成紫外红的彩色光谱。

S. . . . . ..

.. . .. . .

第3课 光程 薄膜干涉

教学目标:1.掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系;

2. 能分析、确定等厚、等倾干涉条纹的特点(干涉加强、干涉减弱的条件及明、暗条纹的分布规律)。

教学重点:光程的概念以及光程差和相位差的关系,等厚、等倾干涉条纹的特点。 教学难点:等厚干涉

教学资源:网络视频、图片、多媒体设备 教学方法:讲授法、演示法、练习法 课 时:2 教学过程: 一、光程 光程差

1、光程:光在媒质过的几何路程与媒质折射率的乘积 nx;

光程差:?=n?r,

??=2??? (?1=?2)

2、相长干涉和相消干涉的条件

???{?2k??(2k?1)? k?0,1,2,3?

(?1=?2)

3、透镜的等光程性

使用透镜不会引起附加的光程差。

二、分割振幅法产生的光的干涉 1、薄膜干涉(最典型) 现象

分析计算:

??2en22?n22??1sini?2?{k(2k?1)?/2

讨论

等厚干涉:n1,n2一定,i一定,???(e) 等倾干涉:n1,n2一定,e为常数,???(i) 透射光的干涉

?'?2en2?n22i?{k?21sin(2k?1)?/2

2、典型例子: (1)劈尖干涉

S. . . . . ..

.. . .. . .

劈尖 计算:

??2e?空气劈尖

?2?{k?(2k?1)?/2

讨论:劈尖处,e?0,???/2,棱边为暗纹;

???(e)?平行于棱边的明暗相间的直条纹

l?? 相邻明(暗)条纹间距:

2?

?e?? 相邻明(暗)条纹

2

??2ne???{k?玻璃劈尖

2(2k?1)?/2

l??条纹间距:2nsin???2n?

应用 l??l??测?,?:由

2sin?(2nsin?)

测微小高度(如细丝直径) 检查玻璃片的平直程度

例:下边各图中,条纹将如何变化?

l??2sin???,l?

?(e)?2e??2?k?e?,k?

l??2sin?H?a?2l

(2)牛顿环 装置及现象

S. . . . ???a?H . ..

大学物理-波动光学

.......干涉条纹是以间距相等;P0点为对称点,明暗相间分布的,P0处为中央明纹,相邻明纹间及相邻暗纹间对不同的波长,相邻条纹间距不等,?大,?x大,条纹疏;?小
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