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物理光學-3光的干涉(2)(編輯修改稿)

2026-02-12 06:28 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】 S1r2r1S2SyxD?會聚角4 2 0 2 40 . 00 . 20 . 40 . 60 . 81 . 0e eImm 1 m + 2m+1 Dxmd??干涉條紋間隔與波長。條紋間隔 ???? 1ee ,x 0 白條紋白條紋白光條紋 e ? ??條紋的間隔：二、兩個點源在空間形成的干涉場 22222212 )2()2( DydxDydxrr ?????????? ＝跡。對點光源等光程差的軌干涉條紋應是空間位置空間分布的；兩點源形成的干涉場是? ? ? ? ? ? 1222 222222????????mdzymxm ；有：＝對于亮條紋，在三維空間中，干涉結(jié)果：等光程差面等光程差面與屏幕的交線等光程差面是一組以 m為參數(shù)的回轉(zhuǎn)雙曲面族局部位置條紋干涉條紋的特點干涉條紋是一組平行等間距的明、暗相間的直條紋。中央為零級明紋，上下對稱，明暗相間，均勻排列。干涉條紋不僅出現(xiàn)在屏上，凡是兩光束重疊的區(qū)域都存在干涉，故楊氏雙縫干涉屬于非定域干涉。當 D、 λ 一定時， e與 d成反比， d越小，條紋分辨越清。 λ 1與 λ 2為整數(shù)比時，某些級次的條紋發(fā)生重疊。 m1λ 1=m2λ 2 ① 光源 S位置改變： ?S下移時，零級明紋上移，干涉條紋整體向上平移； ?S上移時，干涉條紋整體向下平移，條紋間距不變。 e=Dλ/d 討論（ 1）波長及裝置結(jié)構(gòu)變化時干涉條紋的移動和變化 ② 雙縫間距 d改變： ?當 d增大時， e減小，零級明紋中心位置不變，條紋變密。 ?當 d 減小時， e增大，條紋變稀疏。舉例：若屏幕距雙縫的距離為 D = 800mm，人眼對鈉光（ λ= ）最敏感，能夠分辨到 e= mm ，則 ? ?mmxDd 105893800 7 ????????dDe ??③ 雙縫與屏幕間距 D改變： ?當 D 減小時， e減小，零級明紋中心位置不變，條紋變密。 ?當 D 增大時， e增大，條紋變稀疏。 ④ 入射光波長改變：當 λ 增大時， Δx 增大，條紋變疏；當 λ 減小時， Δx 減小，條紋變密。 dDe ??若用復色光源，則干涉條紋是彩色的。對于不同的光波，若滿足 m1λ1=m2λ2，出現(xiàn)干涉條紋的重疊。（ 2）介質(zhì)對干涉條紋的影響 ① 在 S1后加透明介質(zhì)薄膜，干涉條紋如何變化？零級明紋上移至點 P，屏上所有干涉條紋同時向上平移。移過條紋數(shù)目 Δk=(n1)t/λ 條紋移動距離 OP=Δke 若 S2后加透明介質(zhì)薄膜，干涉條紋下移。 r2 r1 O P x d S2 S1 ② 若把整個實驗裝置置于折射率為 n的介質(zhì)中明條紋： =n(r2r1)=177。 mλ m=0,1,2,… 暗條紋： =n(r2r1)=177。 (2m+1)λ/2 m=1,2,3,… 或明條紋： r2r1=xd/D=177。 mλ/n=177。 mλ39。 m=0,1,2,… 暗條紋： r2r1=xd/D=177。 (2m+1)λ/2n =177。 (2m+1)λ39。 m=1,2,3,… λ39。為入射光在介質(zhì)中的波長條紋間距為 Δx=Dλ/(nd)=Dλ39。/d 干涉條紋變密。 ??楊氏雙縫干涉的應用 ? 測量波長 ? 測量薄膜的厚度和折射率 ? 長度的測量微小改變量例求光波的波長在楊氏雙縫干涉實驗中，已知雙縫間距為，縫和屏相距，測得條

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