文档介绍：第十六章光的干涉光学: 经典光学:几何光学,物理光学物理光学:波动光学、量子光学近代光学:激光全息傅利叶和非线性光学§ 16-1 相干光及其获得一. 光矢量: E ?二. 光的相干条件: 同频率、同振动方向、相位差恒定三. 相干光的获得(近代用激光光源) . 相干叠加和非相干叠加 ) rt cos( EE???? 11 10 12???) rt cos( EE???? 22 20 22???)]rr cos[ EEEEE 1212 20 10 2 20 2 1022???( - + +????相位差: )rr 12122???( -??????非相干叠加: ??随机变化, 220 210 21EEIII+ = + ?相干叠加: ??恒定, ?? cos IIIII 21212+ + ?????)k( k{12 2????0 42 2 12121 2121 21????????I IIIIIII IIIII II=- + + + § 16-2 光程光程差一. 光程:光在媒质中通过的几何路程与媒质折射率的乘积 nx ; 光程差: rn??= ,????? 2= (21??= ) 二. 相长干涉和相消干涉的条件????)k( k{12 2????? 3210,,,k?减弱,相消干涉) 加强,相长干涉) ( (/)k( k{212???????(21??= ) 三. 透镜的等光程性使用透镜不会引起附加的光程差。§ 16-3 分割波面法产生的光的干涉一. 杨氏双缝实验( 1807 年) :验证光的波动性; : xD ?? : 1干涉条纹是以 0P 点为对称点,明暗相间分布的,0P 处为中央明纹,相邻明纹间及相邻暗纹间间距相等; 2对不同的波长,相邻条纹间距不等, ?大, x?大,条纹疏; ?小, x?小,条纹密; 3用白光做光源,则中央明纹白色,两侧某一级条纹为由紫而红的彩条带。 4 缺点:要使 1S 、 2S 处有相同的相位, S 、 1S 、 2S 都必须很窄,通过狭缝的光强太弱,条纹不够清晰。 ①明暗纹位置: (暗纹) (明纹) ?? 321 210412 2,,k ,,k)a /(D)k( )a /( kD {x???????? 2干涉条纹的间距:dDx/???例1. 杨氏双缝实验中 mm .d50?,在距离双缝 cm 25 的屏上观察。若光源是由波长 nm 400 和 nm 600 的两种单色光组成,则: ? ,各为第几级? ,当作如下调节时,观察屏上的干涉条纹将如何变化?试说明理由。§ 16-4 分割振幅法产生的光的干涉一. 薄膜干涉(最典型) : 2122 2 2 21 22/)k( k{i sin nne????????? 1等厚干涉: 21n,n 一定, i 一定, )e(??? 2等倾干涉: 21n,n 一定, e 为常数, )i(??? 212 2 2 21 22/)k( k{i sin nne'??????? : 1干涉光线?条纹域?光路? 2半波损失? 3k 的取