文档介绍：物 理 光 学
§ 光的波动性
光的电磁理论
19 世纪 60 年代，美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论，指出光是一种电磁波，使波
动说发展到了相当完美的地步。
光的干涉
1、干涉现象是波动d 很小（数量级
mm）的点光源
S，它的一部分
光线掠入射到平面镜，其反射光线与未经反射的光线叠加在屏上产生干涉条纹。
因此 S 和 S 就是相干光源。但应当注意，光线从光疏介质射入光密介质，反射光与入射
光相位差 π ，即发生“并波损失”
，因此计算光程差时，反身光应有
2 的附加光程差。
③双棱镜
如图
2-1-4 所示，波长
的平行激光束垂直入射到双棱镜上，双棱镜的顶角
3 30
，宽度 w= ，折射率 n= ．问：当幕与双棱镜的距离分别为多大时，在幕上
观察到的干涉条纹的总数最少和最多？最多时能看到几条干涉条纹？
平行光垂直入射，经双棱镜上、下两半折射后，成为两束倾角均为
θ 的相干平行光。当
幕与双棱镜的距离等于或大于
L0 时，两束光在幕上的
重叠
区域为零，干涉条纹数为零，最少，当幕与双棱镜的
距离
为 L 时，两束光在幕上的重叠区域最大，为
L，干S1
涉条
纹数最多。利用折射定律求出倾角
θ ，再利用干涉条
纹间
距的公式及几何
关系，即可求解．
d
(n 1)
图
S2
D
式中 α 是双
棱镜顶角，
θ 是入射的平行光束
经双
棱镜上、下两半折射后，射出的两束平行光的倾角。
如图
x
D
图 2-1-5
d
2-1-5 所示，相当于杨氏光涉，
d ?D,
，而
sin
tg
d
2D
条纹间距
x
2sin
2( n 1)a
可见干涉条纹的间距与幕的位置无关。
当幕与双棱镜的距离大于等于 L0 时，重叠区域为零，条纹总数为零
W
W
L0
2
2(n 1)
当屏与双棱镜相距为 L 时，重叠区域最大，条纹总数最多
L0
L
2
L 2L2L (n
1)(n 1) L0
．其中的干涉
相应的两束光的重叠区域为
N
L
16
条纹总数
x条。
④对切双透镜
如图 2-1-6
所示，过光心将透镜对切，拉开一小段距离，中间加挡光板（图
a）；或错开
一段距离（图
b）；或两片切口各磨去一些再胶合（图
c）。置于透镜原主轴上的各点光源或平
行于主光轴的平行光线，经过对切透镜折射后，在叠加区也可以发生干涉。
薄膜干涉
当
透明薄
膜的厚
d
度与光
波波长
可以相
（ a）
（ b）
（a）
比时，
入射薄
图 2-1-6
膜表面
的光线
薄满前
后两个表面反射的光线发生干涉。
①等倾干涉条纹
如图 2-1-7
所示， 光线 a 入射到厚度为
h，折射率为
n1 的薄膜的上表面，
其反射光线是a1 ，
折射光线是 b；光线 b 在下表面发生反射和折射，反射线图是
b1 ，折射线是
c1