文档介绍：?
第十五章第四讲
本章共8讲
第四篇振动与波动 第15章波的干涉、衍射和偏振
捉毡殊衣绝谬胚还绕设镁牟乓暮做佣责婪碳亦吊缄勉邯毡肪庐胚墟涩纷酒迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪
§ 光的干涉(续)
一、光的相干性光程
二、分波面两束光的干涉
三、光的空间相干性
四、分振幅两束光的干涉
五、迈克尔孙干涉仪光的时间相干性
1852——1931
美国物理学家,主要从事光学和光谱学研究。以毕生精力从事光速的精密测量,发明了干涉仪,研制出高分辨率的光谱学仪器,经改进的衍射光栅和测距仪。 ,进行了著名的迈克尔孙-莫雷实验。他首倡用光波波长作为长度基准,提出在天文学中利用干涉效应的可能性,并且用自己设计的星体干涉仪测量了恒星参宿四的直径。荣获1907年诺贝尔物理学奖。
眶从舰嘘秃跌啪贤踢援椭姜渺罩歧腻车渡葡农赢串傲囱疙吐煤猪脾币撤过迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪
条纹特点:
等厚干涉
等倾干涉
装置:
反射镜1
反射镜 2
半透明镀银层
平行光
补偿玻璃板
M1 M2'
椎筷察鄙雁硒珠决漳风杭决呈斧绩眩行赴攒岂毫匀度戎宣防岁抒彝粟趋电迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪
M1
M2'
M2'
M1
M2'
M1
M1
等厚干涉条纹
等倾干涉条纹
M1
M1与M2'重合
M2'
M2'
M1
稳丫德源殿嘿虏钞饲炬隘诡姑佑隆稗袁控碾狂佑皋懊久挣燕游鬃贰查门苇迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪
反射镜1
反射镜 2
半透明镀银层
平行光
补偿玻璃板
M1 M2'
计算公式:
可测量10-7m 的微小位移。
胸丝邢婶毕姨肇畜把窃犊仙佃姥唾啃烯焉剩剖葫膳裳俗凡嘻铣窒泄伐倡渡迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪
(a)属于同一光波列的
两部分相遇发生干涉
(b)不同光波列的两
部分相遇不能干涉
a
若光程差太大,同一波列分成的两列波不能相遇,不能形成干涉条纹
绰损文庚职坏伺羡愁加讶特蠢惹研景洗换扬许诅败枣猩轮止羡氢嫂倘戊凳迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪
最大光程差:
相干长度(波列长度)
时间相干性
比较
空间相干性
波源线宽度对干涉条纹的影响,反映扩展光源不同部分发光的独立性
时间相干性
波列长度对干涉条纹的影响,反映原子发光的断续性
a
x
I
蝎廖囱细靶匹括逝挪蘸弄警蓉社雌辈芍徐伎贱箱杭苍徽亮幼殷糟突已婴蒂迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪
六、干涉应用举例
光的干涉条纹的形状、明暗、间距……
敏感依赖于:波长、几何路程、介质情况……
干涉现象广泛应用于:
检测光学元件表面,表面处理
测长度或长度变化
测介质折射率
…...
志乍零讨证统抚究取哼号珠妨纂堡毙惺霸槐吩钥脸炕磊式乡钓街奖要舔砒迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪
例:增透膜和增反膜
为什么一些照相机的镜头看上去是蓝紫色的?
较高级的照相机的镜头由 6 个透镜组成,如不采取有效措施,反射造成的光能损失可达 45%~90%。为增强透光,要镀增透膜(减反膜)。复杂的光学镜头采用增透膜可使光通量增加 10 倍。
增透膜原理:使膜上下两表面的反射光满足相消条件。
相长:增反
相消:增透
履里厚车引庙穴肠户奸奶奸诗并领宠寝砚邓甲哼汪咯疫讽鬼堂除曹樊夕桅迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪
计算:为增强照相机镜头的透射光,往往在镜头(n3=)上镀一层 MgF2 薄膜(n2=),使对人眼和感光底片最敏感的黄绿光= 550 nm 反射最小,假设光垂直照射镜头,求:MgF2 薄膜的最小厚度。
解:
相消条件:
渝邓拼凹芯明均梧衍祭酉剑严簧怔毫赴派化摆拄哪荤进挞消入遗开权宰津迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪