广东工业大学物理期末复习专用-波动光学小结.ppt
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1、波动光学小结,一、光的干涉,S1 和 S2 是同相波源,屏上 P 点是明是暗的条件,明纹位置,暗纹位置,相邻两明纹或两暗纹间距,干涉条纹的位置,若其中一缝被折射率为n, 厚为e的透明薄片遮盖, 干涉条纹将发生平移, 但条纹间距不变。,薄片遮盖上缝, 屏上P点,现在 k 级明纹位置,而,即干涉条纹将向上平移,若薄片遮盖下缝,同理可证明干涉条纹将向下平移。,问题1 若两缝都被厚度同为e, 折射率分别为n1和n2的透明薄片遮盖, 则屏上干涉条纹如何变化?,现在 k 级明纹位置,而,问题2:双缝实验中,原来缝S到两缝S1和S2的距离是相等的,现将缝S向下平移一微小距离,如图所示,则屏上干涉条纹将如何变
2、化?,在同一波阵面上取两个相干光源S1和S2,则屏上P点的光程差为,k 级明纹将上移, 但条纹间距不变。,因为,p252页第8-16题,S到两缝S1和S2的距离分别为l1和l2,且 , 如图所示。求(1)0级明纹到屏中央的距离;(2)相邻明条纹的距离。,解;(1)设0级明纹移到P点,则,因为,光从光疏媒质射到光密媒质界面反射时,反射光有半波损失。,2、半波损失,3、相位差与光程差的关系,为真空中的波长,即,(2)相邻条纹间距不变,仍为,先求光程差,8-9题: 如图S1和S2为相干光源, 它们发出波长为 的光, A是它们连线中垂线上的一点, 若在S1与A之间插入一厚度e, 折射率为n的透明薄片,
3、 则两光源发出的光在A点的相位差 若A点恰为第四级明纹中心, 则 e = ?,(1) 平行平面膜的光干涉,透射光加强即反射光减弱的条件,8-11题: 空气中有一折射率为n的透明薄片, 用波长为 的单色平行光垂直照射该薄膜上, 欲使反射光得到加强, 薄膜的最小厚度应为多少? 为使透射光得到加强, 薄膜的最小厚度又应多少?,反射光加强的条件,薄膜的最小厚度对应 k = 1,薄膜的最小厚度对应 k = 1,反射光光程差,相邻两明或两暗纹对应劈尖媒质的高度差,相邻两明或两暗纹的间距,解:,问题5:用 的光垂直照射在 的空气劈尖,改变 ,相邻条纹间距缩短了 ,求,由题设数据可求得原条纹间距,改变 后,对
4、应 为,反射光光程差,平行向上移动透镜,则环状条纹将向中心收缩。,左边光程差,思8-7题:如图所示的牛顿环装置,试画出反射光形成的干涉 花样。,明环半径,k = 1, 2, 3, ,暗环半径,k = 0, 1, 2, ,右边光程差,接触处,e = 0,左边为明,右边为暗,反射光干涉花样如图所示,透射光干涉花样与反射光干涉花样形成互补。,(4)迈克尔逊干涉仪,条纹移动数N与空气层厚度改变量 的关系,在空气层厚度为e处,反射光形成暗纹的条件为,8-8题. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中插入一厚度为d , 折射率为n的透明薄片, 插入薄片后这条光路的光程差改变了多少?,解:,作图题. 一柱面平凹透镜A
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