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1、 22-3 分波前干涉分波前干涉一、杨氏双缝干涉一、杨氏双缝干涉S1S2S*1. 所经路程之差为波长的整数倍，所经路程之差为波长的整数倍，则在则在P点两光振动同相位，振幅点两光振动同相位，振幅最大，干涉加强；最大，干涉加强；从从 S1和和 S2发出两条光线在屏上某一点发出两条光线在屏上某一点 P 叠加叠加2. 两列光波所经路程之差为半波两列光波所经路程之差为半波长的奇数倍，则在长的奇数倍，则在P点两光振动反点两光振动反相位，振幅最小，干涉削弱。相位，振幅最小，干涉削弱。两列光波的传播距离之差：两列光波的传播距离之差： 干涉加强干涉减弱光干涉条件：光干涉条件：干涉条纹在屏幕上的分布：干涉条纹在屏
2、幕上的分布：干涉条纹在屏幕上的分布：干涉条纹在屏幕上的分布：屏幕中央（屏幕中央（k = 0）为中央明纹为中央明纹其中其中 k 称为条纹的级数称为条纹的级数 0 1 2 3 4 5-5-4-3-2-1相邻两明纹或暗纹的间距： 双缝干涉双缝干涉一系列平行的明暗相间的条纹一系列平行的明暗相间的条纹 不太大时条纹等间距；不太大时条纹等间距；中间级次低；中间级次低；条纹位置和波长有关，不同波长的同一级亮条条纹位置和波长有关，不同波长的同一级亮条纹位置不同。因此，如果用白光照射，则屏上纹位置不同。因此，如果用白光照射，则屏上中央出现白色条纹，而两侧则出现彩色条纹。中央出现白色条纹，而两侧则出现彩色条纹。条
3、纹间距与波长成正比，因此紫光的条纹间距条纹间距与波长成正比，因此紫光的条纹间距要小于红光的条纹间距。要小于红光的条纹间距。说明：说明：(1)明暗相间的条纹明暗相间的条纹对称分布于中心对称分布于中心O点两侧点两侧。 干涉干涉条纹特点条纹特点：(2)相邻明相邻明条纹条纹和相邻暗条纹和相邻暗条纹等间距等间距，与干涉级，与干涉级k无关无关。两两相邻明（或暗）条纹间的距离称为条纹间距。相邻明（或暗）条纹间的距离称为条纹间距。(3)若用复色光源，则干涉条纹是彩色的。若用复色光源，则干涉条纹是彩色的。 D DdDxxxkk= =- -= =+ +1dxDxx1 D DD D D D方法一：方法一：方法二：方
4、法二： (4) D,d一定时，由条纹间距可算出单色光的波长。一定时，由条纹间距可算出单色光的波长。)/(kDxd= = D/xdD D = =ABCM1M2*s点光源点光源 1.菲涅耳双面镜实验菲涅耳双面镜实验屏屏镜子镜子二、 其他分波面干涉实验其他分波面干涉实验ABCMs1s21M2*s虚光源虚光源点光源点光源屏屏镜子镜子A1B1CMs1s21M2*s点光源点光源11屏屏A2B2CMs1s21M2*s点光源点光源22屏屏ABCMs1s21M2*s点光源点光源1122屏屏ABCMs1s21M2*s点光源点光源1122屏屏对于杨氏双缝干涉条纹特征的分析在这里完全适用。杨氏双缝干涉条纹特征的分析在
5、这里完全适用。调节调节角可角可改变改变S1和和S2之间的距离，改变条纹的疏密。之间的距离，改变条纹的疏密。Ps1s2*MABBA屏屏P.当屏移到当屏移到AB位置时，在屏上的位置时，在屏上的P 点应该点应该出现暗条纹还是明条纹？出现暗条纹还是明条纹？问题：问题： 2.劳埃镜实验劳埃镜实验s1s2*MABBA屏屏P.当屏移到当屏移到AB位置时，在屏上的位置时，在屏上的P 点出点出现暗条纹。光在镜子表面反射时有相位突变现暗条纹。光在镜子表面反射时有相位突变。若若n1n2称媒质称媒质1为为光疏媒质光疏媒质，媒质，媒质2 为光密媒质光密媒质。 如果光是从光疏媒质传向光密媒质并在其分界面上反如果光是从光疏
6、媒质传向光密媒质并在其分界面上反射时将发生半波损失。折射波无半波损失。射时将发生半波损失。折射波无半波损失。n1n2折射波折射波反射波反射波入射波入射波问：原来的零级条纹移至何处？若移至原来的第问：原来的零级条纹移至何处？若移至原来的第 k 级明条纹处，其厚度级明条纹处，其厚度 h 为多少？为多少？例：已知：例：已知：S2 缝上覆盖缝上覆盖的介质厚度为的介质厚度为 h ，折射率折射率为为 n ，设入射光的波长为设入射光的波长为 . 解：从解：从S1和和S2发出的相干光所对应的光程差发出的相干光所对应的光程差当光程差为零时，对应当光程差为零时，对应零条纹的位置应满足：零条纹的位置应满足：所以零级
7、明条纹下移所以零级明条纹下移12)(rnhhr-+-=dh)n(rr112- - -= =- -1S1r2Sh2r原来原来 k 级明条纹位置满足：级明条纹位置满足：设有介质时零级明条纹移设有介质时零级明条纹移到原来第到原来第 k 级处，它必须级处，它必须同时满足：同时满足：lkrr=-12h)n(rr112- - -= =- - k= =1- - -= =nkh 1S2Sh1r2r例例2.2. 杨氏双缝的间距为杨氏双缝的间距为0.2 mm，距离屏幕为距离屏幕为1m。1. 若第一到第四明纹距离为若第一到第四明纹距离为7.5mm，求入射光波长。求入射光波长。2. 若入射光的波长为若入射光的波长为600 nm，求相邻两明纹的间距。求相邻两明纹的间距。解解例例3.3. 用薄云母片（用薄云母片（n = 1.58）覆盖在杨氏双缝的其覆盖在杨氏双缝的其中一条缝上，这时屏上的零级明纹移到原来的第七中一条缝上，这时屏上的零级明纹移到原来的第七级明纹处。如果入射光波长为级明纹处。如果入射光波长为550 nm，问云母片的问云母片的厚度为多少？厚度为多少？解：解：P 点为七级明纹位置点为七级明纹位置插入云母后，插入云母后，P点为零级明纹点为零级明纹P0d
