文档介绍：1
复****双缝干涉
S2
S
S1
r1
r2
P
0
-1
-2
2
1
光程差
明纹
暗纹
明纹位置
暗纹位置
条纹间距
干涉图样:明暗相间平行等距直条纹
2
双缝干涉图示
S2
S
S1
r1
r2
P
0
-1
-2
2
1
跟踪中央明纹分析。
f≈D
S2
S
S1
r1
r2
P
-1
-2
2
1
0
若插入膜片e;
→δ变化了(ne-e)
→条纹移动,
对同一位置(o或p)
中央明纹δ≡0。
暗
e(n-1)=dx/D
3
条纹是否会移动?(跟踪中央明纹)
S2
S
S1
r1
r2
S在中心
对中央明纹δ≡0,
δ=r2-r1=0
S下移
干涉条纹上移。
条纹间距不变。
又例: 杨氏双缝干涉实验装置中,若将狭缝光源S不放在S1和S2的中垂面上,如下移一段距离,干涉
分析:
4
研究光的干涉,关键是分析光程(nr)差
光程差
光程差的大小决定了干涉条纹的位置及明暗
加强(明纹)
减弱(暗纹)
光程差的变化必引起了干涉条纹的变化。
如双缝中,若直接考虑光程差的变化量,则
位置
明纹
暗纹
δ的变化量=
据题意选一
5
11-3 光程薄膜干涉
P
C
B
D
A
S﹡
n1
n3
n2
e
γ
i
1
2
δ= n2(AC+CB) – n1AD +δ’
光程2
光程1
附加
δ’(附加光程差) =
λ/2(有半波损失)
0 (无半波损失)
可求:
±k明纹
±( k+1)/2 暗纹
三、薄膜干涉
厚度为e折射率为n2透明膜
如图示,1,2光程差:
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讨论
当n一定时,
入射角i相同的光线形成同一级干涉条纹。
2 等厚干涉:i一定, ek与k一一对应。
相同厚度的各点形成同一级干涉条纹。
3 当折射率连续递增(偶数次)或连续递减时
n1 < n2 < n3 两次
n1 > n2 > n3 无
n1
n3
n2
e
当 i=0 时→正入射
★
例
1 等倾干涉:e一定, ik与k一一对应。
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问肥皂膜正面现什么色彩?
n
e
解:
分析:反射光干涉加强才可见
k = 1: = 4ne = 1700 nm (红外)
k = 2: = 4ne/3 = 567 nm (绿光)
k = 3: = 4ne/5 = 341 nm (紫外)
对反射光
∴肥皂膜正面呈现绿色。
思考:肥皂膜反面呈现什么色彩?
例1. 空气中的水平肥皂膜( n = )厚320nm,若白光垂直入射,
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求此层介质膜的最小厚度为?
n2
e
解: 垂直入射, 且1 < n2 < n3 ,δ’= 0
光程差: δ= 2n2 e
据题意:
玻璃n3 =
空气
根据能量守恒可推知
对该波长反射最小透射光最大(增透膜)
例2. 透镜表面常镀***化美( n2 = ) 透明薄膜介质,使550nm的可见光在膜表面反射后的强度最小,
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说明:我们通常考虑反射光的光程差δ
透射光加强
透射光相消
反射光减弱
增透膜(MgF2)-
使反射光干涉相消。
增反膜(Ag,Al)-
使反射光干涉加强。
当光正入射时
注意:k的取值要保证e 或λ有意义(e≥0)
有半波损失时,δ’= + λ/2。
当δ=kλ反射光加强
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一、劈尖
1
2
1,2光程差
明纹
暗纹
讨论:
1 k给定, e相等
→等厚干涉
2 k=0, e=0 →棱边是暗纹,
3 相邻条纹对应的厚度差
存在半波损失
若n=1,则Δe=λ/2
即相邻条纹厚度差λ/2
---两玻璃片间的楔状薄膜
§11-4 牛顿环劈尖