文档介绍：复****br/>一、光程= nr(∑ni ri)
二、干涉条纹的明暗条件
用光程差表示为:
三、杨氏双缝干涉
明纹位置:
当
时,产生明纹
明纹位置:
k=0, 1, 2, ...
暗条纹的位置:
当
时产生暗条纹
暗纹位置:
k= 0, 1, 2, ...
四、薄膜干涉
等厚干涉:同一级干涉条纹对应的薄膜厚度相等。
等厚条纹的形态与薄膜等厚线的走向一致。
2. 劈尖干涉:等间距直干涉条纹。
中心间距:
明条纹:
暗条纹:
3. 牛顿环:
明环半径:
暗环半径:
厚度差:
4. 等倾干涉:薄膜厚度均匀。同一级条纹对应入射
线倾角相同。同心圆环状干涉条纹。
五、迈克尔逊干涉仪:
本章主要研究光的衍射。通过介绍处理光的衍射问题的基本原理——惠更斯--菲涅耳原理,重点掌握单缝衍射、光学仪器的分辨本领和光栅衍射等问题的原理及其应用。
第十四章光的衍射
(Diffraction of Light)
声波可以绕过障碍物而传播,光具有波动性,因此也能够形成衍射。即光可以绕过障碍物偏离直线传播,并且在障碍物后出现明暗相间条纹。
§14-1 惠更斯--菲涅耳原理
(Huygens-Fresnel principle)
一、光的衍射现象(Diffraction of light)
衍射现象:光绕过障碍物偏离直线传播,并出现
明暗相间条纹的现象。
2. 衍射的分类:
(1)夫琅禾费衍射(Fraunhofer Diffraction)——平行光衍射
(光源、屏幕到障碍物物之间距离为无限远,少见,
实验室多用)
(2)非平行光衍射——菲涅耳衍射(Fresnel Diffraction)
(光源、屏、物之间(或二者之一)距离为有限远
多见,复杂)
二、惠更斯-菲涅耳原理(Huygens-Fresnel Principle)
1. 惠更斯原理的局限性
(1) 只能定性说明光的衍射现象。
(2) 不能说明振幅和相位的变化。
(3) 不能解释衍射的光强分布。
(4) 不能解释波为何不向后传播。
2. 惠更斯——菲涅耳原理的内容
惠更斯原理:波阵面上每一个点都可看成次级
子波的波源,所有子波(second wavelet)的包络
面构成一个新的波面。
Fresnel 的补充:
补充描述次波的基本特征——
相位和振幅的定量式。
(2) 波场中任一点 P 的振动是波
面上所有子波源发射子波相干叠
加的结果。
子波的振幅与相位符合下列四条假设:
光源S
∑
∑为同相面,各个子波源相位
相同。设= 0
2) dS 发出的子波在 P 点
引起的振幅与 dS 成正
比,与 r 成反比
3) dS 在 P 点引起的振幅与波阵面法线和 r 之间的夹
角θ的某个函数 f() 成正比。 f() 叫倾斜因子,f()
随θ的增加单调减小,且当θ≥(π/ 2) 时,f() = 0。
4) dS 在 P 点引起的振动的相位由 dS 到 P 点的光程 r
决定。∑面上不同面元在 P 点引起的振动相位不同。
P 点的振动为∑面上各个面元引起振动的叠加。
光源S
∑
由上述假设,面元 dS 在 P 引起的振动为:
P 点总振动的振幅
惠更斯-菲涅耳原理
积分法较复杂,我们采用半波带法及振幅矢量法。
光源S
∑
§14-2 单缝的夫琅禾费衍射
(Fraunhofer Single Slit Diffraction)
一、单缝衍射现象(Single Slit Diffranction)
光源
障碍物
接收屏