文档介绍：第12章 光的干涉和干涉系统
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干涉现象与 相干条件
一、基本概念
——平均辐射强度
2、光程 光程差
-）
光程差
1、光矢量 光强
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第12章 光的干涉和干涉系统
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干涉现象与 相干条件
一、基本概念
——平均辐射强度
2、光程 光程差
-）
光程差
1、光矢量 光强
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真空中波长为 的单色光，在折射率 n 的透明介质中从 A 传播到 B ，两处相位差为 3 ，则沿此路径 AB 间的光程差为
（A） （B） （C）3 （D） /n
相位差为 3 介， 介n =
（A）
介
A
B
n
分析：
例题
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3、单色光 复色光 准单色光
实际波列有限长——复色光
间断振动
波列越长 单***越好
单色光的波列无头无尾 无始无终。
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我开了两盏灯,为什么没看见干条纹？
干涉是有条件的！
二、相干光和相干条件
1、波的独立性原理和叠加原理
S2
S1
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2、相干条件
在交叠区
当I12处处为0 — I= I1 +I2 非相干叠加 — 不相干
——I12不处处为 0 的条件
1） 相同
3）相位差是常量
间的夹角 不随t变化，且
2）
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3、相干叠加光强分布
只是空间的函数，因此光强在空间呈稳定分布。
在 = 2m 处
=(2m+1) 处
原子发光具有随机性、间断性，即使同一个原子发出的前后两列波，也很难保证同时满足三个相干条件。要获得相干光需要采取特殊的方法.
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4、 获得相干光的主要方法
分波阵面 法 具有确定相差的波阵面上的两个次级子光源是相干的。
分振幅干涉法
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托马斯·杨（Thomas Young）
英国物理学家、医生和考古学家，光的波动说的奠基人之一
波动光学：杨氏双缝干涉实验
生理光学：三原色原理
材料力学：杨氏弹性模量
考古学：破译古埃及石碑上的文字
杨氏双缝干涉
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S
d
D
一、干涉结构
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缝宽相等
d
二、 光强分布
= 2 m
= （ 2 m+1）
（明）
（暗）
D
结论：1、干涉条纹代表着光程差的等值线。
2、相邻两个干涉条纹之间其光程差变化量为一个波 长l，位相差变化2p。
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d
D
三、 杨氏双缝实验条纹位置
明条纹中心：
暗条纹中心：
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四、干涉条纹的间隔
定义：两条相干光线的夹角为相干光束的会聚角，用w表示。
m+1
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干涉条纹的特点:
( 干涉条纹是一组平行等间距的明、暗相间的直条纹。中央为零级明纹，上下对称，明暗相间，均匀排列。
干涉条纹不仅出现在屏上，凡是两光束重叠的区域都存在干涉，故杨氏双缝干涉属于非定域干涉。
当D、λ一定时，e与d成反比，d越小，条纹分辨越清。
λ1与λ2为整数比时，某些级次的条纹发生重叠。
m1λ1=m2λ2
干涉条纹在屏上的位置（级次）完全由光程差决定，当某一参量引起光程差的改变，则相应的干涉条纹就会发生移动。
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k=0
k=-1
k=-2
k=1
k=2
除了中央亮纹仍是白色的外,其余各级条纹形成从中央向外由紫到红排列的彩色条纹—光谱。
如果用白光做实验，干涉条纹如何？
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六、洛埃镜实验
D
直射光光程
反射光光程
？
思考：与杨氏双缝实验比干涉条纹有哪些相同、不同之处？
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五、杨氏干涉的应用
测量波长
测量薄膜的厚度和折射率
长度的测量微小改变量
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例题1 若将双缝装置浸入折射率为n的水中，那么条纹的间距增加还是减小？
解：入射光