1、联系 QQ1165557537第四节波动光学一、基本内容（一）光的干涉1、相干光的获得与杨氏双缝干涉（1）相干光必须满足：频率相同、光振动的方向相同、相遇点相位差恒定。获得相干光的方法：杨氏双缝、菲涅耳双镜、双棱镜、洛埃镜。杨氏双缝干涉示意图设 d， Dd两相干光线在 P 处相遇时，他们的相位差为： 21r 暗）（ 明 ),(2,0k波程差：(2-4-2) 暗 纹明 纹 )1,2(k )2(,0 Dxdsinr12 明纹中心的位置(2-4-3)0,12k dxr1r2xdxD0P式中 k=0 为中央（零级）明纹，k=1 为一级明纹中心，其余依此类推。暗纹中心的位置(2-4-4),123k dD
2、1)-2(x式中 k=1 为一级暗纹中心，k=2 为二级暗纹中心，其余依此类推。条纹间距（相邻的明纹或相邻的暗纹之间的距离）：(2-4-5)若用白光照射狭缝，则在屏上除中央明纹呈白色外，其余各级明纹均为彩色条纹，同一级明纹为从紫到红的彩带。二、薄膜干涉1、光程为方便计算光经过不同介质时引起的相差，引入光程的概念。定义 L=nr 为介质中与路程 r 相应的光程。n 为介质的折射率。2、光程差()与相位差()的关系3、半波损失(1)、从光疏光密,当光线正入射( i=0)或掠入射( i90)时,产生附加的光程差,反射光有半波损失.(2)、从光密光疏,反射光无半波损失;(3)、在任何情况下,透射光都没
3、有半波损失。4、薄膜干涉反射光线：若 n1n1,应计半波损失dx221)k 干 涉 加 强（ 干 涉 减 弱（2-4-7） 0,12k )(2 , 明注意：明纹中 k 只能从 1 开始取上式是当 n2n1时推导出的，其它情况应考虑其反射时是否有半波损失。当 e，n1，n2 一定时，两条反射光线的光程差随入射角 i 而改变，不同的干涉明条纹和暗条纹相应地具有不同的倾角，而同一干涉条纹上的各点都具有同一的倾角，因此这种干涉称为等倾干涉条纹。5非匀厚薄膜干涉、劈尖、牛顿环1）劈尖干涉劈尖(劈形膜)：夹角很小的两个平面间的介质薄膜叫劈尖。两玻璃片的交线为棱边，在平行于棱边的线上，劈尖的厚度是相等的。设
4、劈尖的折射率为 n2,其周围介质的折射率为 n1,(n2e，可略去 e2得：3)迈克耳逊干涉仪迈克耳逊干涉仪的视场中有 N 条明纹移过，则平面镜移动的距离为 2Nd由于原子发光是间歇的,每次发光持续时间小于 108 s,发出的波列有一定长度,原子前、后两次发的光并不相干,为了使经 M1 和 M2 反射的两分光束(1)和(2)均取自同一原子同一时刻发出的同一波列,所以两分光束(1)和(2)的最大光程差不能超过波列长度,否则两分光束相遇时就不能发生干涉。两个分光束产生干涉效应的最大光程差称为该光源的相干长度。,12k 明()0, 暗 2)(Rr2 er1(), rk明 环 半 径, R暗 环 半 径分束板补偿板2M11G2S
