文档介绍：1第22章光的干涉第第22 22章章光的干涉光的干涉本章内容: 光的电磁波特性 光的单***与相干性 光程与光程差 杨氏双缝实验 薄膜干涉 2 : 几何性质、波动性、波—粒二象性。: 1《光学》北大赵凯华、钟锡华等; 2《光学》(美) , 詹达三等译; 3《大学物理》(第二次修订本)西安交大吴百诗; 4 《基础物理学》北大陆果等 5《大学基础物理学》清华张三慧等。: 干涉、衍射、偏振。§引言 3 --电磁波§ 光的电磁波特性 . 例如:天线中的振荡电流, ? E ?H ? Ox yz )( cos 0u rtEE?????E ? 3. 光速--电磁波速?? 1?u 1800sm10 9979 2 1 ?????.c??真空中? 00????? rr??? r?? 5. 光强(电磁波平均能流密度) 4. 折射率 22 1Ew?? 22 1H?? uw tA wtuAS?????dd ddtud u ?S ? dA ???? 1)2 1(2 1 22HE?? EH ?HES ?????光强 I????? TtttST SSId 1???? Ttttu rtHET )d( cos 1 200? 202 1E????结论: I正比于 E 0 2或H 0 2, 通常用电场强度矢量来表示光矢量. 5 430 455~400 紫 460 470~455 蓝 480 492~470 青 540 577~492 绿 570 597~577 黄 610 622~597 橙 660 760~622 红中心波长(nm) 频率(Hz) 波长(nm) 光色 14 1410 8410 93??.~. 14 1410 0510 84??.~. 14 14 10 45 10 05??.~. 14 1410 1610 45??.~. 14 14 10 46 10 16??.~. 14 14 10 66 10 46??.~. 14 1410 5710 66??.~. 可见光七彩颜色的波长和频率范围 6. 色的含义色度学上:: § 光的单***和相干性一. 光源(1) 热辐射(2) 电致发光(3) 光致发光(4) 化学发光能级跃迁波列波列长 L = ? c 自发辐射(5) 同步辐射光源(6) 激光光源受激辐射自发辐射 E 2E 1?? h/EE 12??? 7 非相干(不同原子发的光) 非相干(同一原子先后发的光) 光波列长度与其单***关系由傅里叶分析可知??? 2?L???2 ????2 ???? 0I2 0I? IO 光波单***. . 8 二. 光波的叠加) cos( 110 1????tEE ??) cos( 220 2????tEE ?? 21EEE ?????) cos( 0????tEE ??在观测时间τ内, P点的平均强度为 PS 1S 2r 1r 2·· ·?????????? 0 1220 10 220 210 20 )]d cos( 2[ 1tEEEEEI?????????? 0 1220 10 220 210 )d cos( 12tEEEE0 )d cos( 0 12??????t 对于两个普通光源或普通光源的不同部分 220 210 20EEE?? 9 21III P???讨论(1) 非相干叠加(2) 相干叠加对于频率相同; 相位差恒定;光矢量振动方向相同的两束光的叠加) cos( 2 1220 10 220 210 20??????EEEEE) cos( 2 122121??????IIIII 干涉项?相长干涉(明纹)π2,k???? 2121 max2IIIIII???? 021III?? 04II?????,3,2,1,0k 如果 10 ?相消干涉(暗纹) ,)π12(????k?2121 min2IIIIII???? 021III??0?I ????,3,2,1k 如果相干条件:(1) 频率相同; (2) 相位差恒定; (3) 光矢量振动方向平行. ?结论