物理教學(xué)課件光干涉

物理教學(xué)課件光干涉2023/3/41第一頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日1.形成明紋、暗紋的條件明紋暗紋dD2.明紋、暗紋的位置(中心位置)明紋中心位置:暗紋中心位置:3.相鄰明紋(或暗紋)間距離楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)小結(jié)第二頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日o紫紅紫紅k級(jí)△x紫紅k+1級(jí)(2級(jí))白光白色波長(zhǎng)大小紅紫4.用白光照射①中央明紋是白色②其余各級(jí)條紋是紫到紅的彩色光帶③彩色光帶的寬度④當(dāng)級(jí)數(shù)高到一定程度時(shí),有重迭現(xiàn)象假設(shè)從第K級(jí)開(kāi)始重迭說(shuō)明從第2級(jí)開(kāi)始重迭在重迭區(qū)域波程差相等

=第三頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日干涉條紋向光程增大的一側(cè)移動(dòng),條紋間距不變5.條紋移動(dòng)問(wèn)題6.光程和光程差（1）光程（2）光程差（3）位相差與光程差的關(guān)系（4）光通過(guò)薄透鏡時(shí)不產(chǎn)生附加的光程差第四頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日12.2劈尖干涉和牛頓環(huán)干涉一、劈尖干涉1.形成明、暗紋的條件明紋暗紋棱邊：劈尖干涉的圖樣是一系列平行于棱邊的明、暗相間的直條紋。①②棱邊K的取值：第五頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日2.相鄰兩明紋(或暗紋)所對(duì)應(yīng)的膜的厚度差3.相鄰兩明紋(或暗紋)間距離(1)條紋是等間距(2)條紋間距與θ有關(guān)第六頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日4.條紋的移動(dòng)與膜厚改變量之間的關(guān)系K級(jí)明紋MM點(diǎn)的光程差改變M點(diǎn)移動(dòng)一個(gè)條紋M點(diǎn)移動(dòng)一個(gè)條紋膜的厚度改變M點(diǎn)移動(dòng)N個(gè)條紋膜的厚度改變介質(zhì)中第七頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日相鄰兩條明紋間距5.劈尖干涉的應(yīng)用(1)測(cè)量微小長(zhǎng)度和微小角度干涉膨漲儀(2)測(cè)量長(zhǎng)度的微小變化樣品長(zhǎng)度的改變量樣品原長(zhǎng)溫度改變量第八頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日平面上有凸起平面上有凹坑待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)(3)檢查平面質(zhì)量條紋偏向膜(空氣)厚部分條紋偏向膜(空氣)薄部分條紋為平行于棱邊的直條紋平面平整光潔第九頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日牛頓環(huán)牛頓環(huán)的特點(diǎn)：級(jí)次—內(nèi)低外高間距—內(nèi)疏外密①②BCAO明環(huán)暗環(huán)K的取值：1.形成明、暗環(huán)的條件接觸點(diǎn)：二、牛頓環(huán)第十頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日①②BCAO2.明、暗環(huán)半徑第十一頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日壓環(huán)外擴(kuò)：壓環(huán)內(nèi)縮：(3)檢查透鏡表面曲率

(2)測(cè)凸透鏡的曲率半徑3.牛頓環(huán)的應(yīng)用

(1)測(cè)波長(zhǎng)要打磨中央部分要打磨邊緣部分第十二頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日三、增透膜和增反膜1.增透膜：使反射光干涉減弱、透射光干涉加強(qiáng)的薄膜應(yīng)用在：顯微鏡、照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡的透鏡等。2.增反膜：應(yīng)用在：眼鏡、轎車玻璃、激光器諧振腔內(nèi)反射鏡等。直射到膜的表面，欲使反射光中=550nm的成分相消，求：膜的最小厚度。例1：玻璃n3=1.5，鍍MgF2

n2=1.38，放在空氣中，白光垂解：使透射光干涉減弱、反射光干涉加強(qiáng)的薄膜第十三頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日12.3邁克爾遜干涉儀一、儀器結(jié)構(gòu)：二、儀器原理：光干涉原理。(1)當(dāng)時(shí)等厚空氣膜等傾干涉（2）當(dāng)不嚴(yán)格垂直時(shí)形成空氣劈尖等厚干涉M21122S半透半反膜M1M2

G1G2E補(bǔ)償板第十四頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日三、儀器的應(yīng)用測(cè)量微小長(zhǎng)度（可測(cè)不透明物體）(2)在光路上加透明物體測(cè)厚度（實(shí)際還可測(cè)等）（固定）分光板補(bǔ)償板觀察孔第十五頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日例2:解：兩塊折射率為1.6的標(biāo)準(zhǔn)平面玻璃之間形成一個(gè)空氣劈尖，用λ=600nm的單色光垂直入射，產(chǎn)生等厚干涉條紋。當(dāng)劈尖內(nèi)充入n=1.4的液體時(shí)，條紋間距比空氣時(shí)縮小=0.5mm,那么劈尖角θ=？第十六頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日例3:牛頓環(huán)干涉實(shí)驗(yàn)，已知凸透鏡的曲率半徑，牛頓環(huán)的最大半徑，若入射光的波長(zhǎng)。求：（1）可產(chǎn)生多少個(gè)環(huán)形干涉條紋。（2）若把該裝置浸沒(méi)在水中（），會(huì)看到多少環(huán)形干涉條紋。解：由明環(huán)半徑：則：（1）真空時(shí)：，則：即：只能看到34條條紋。（2）有介質(zhì)時(shí)：，則：即：能看到45條條紋。第十七頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日例4：在一平玻璃上放一平凹透鏡，薄膜層為空氣(1)邊緣是明紋還是暗紋？(2)最多能看到幾級(jí)暗紋?解:(1)明紋暗紋邊緣邊緣是0級(jí)暗紋(2)所以最多能看到第3級(jí)暗紋,共4條暗紋第十八頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日小結(jié)一、劈尖干涉1.形成明、暗紋的條件明紋暗紋①②2.相鄰兩明紋(或暗紋)所對(duì)應(yīng)的膜的厚度差3.相鄰兩明紋(或暗紋)間距離4.條紋的移動(dòng)與膜厚改變量之間的關(guān)系K級(jí)明紋M介質(zhì)中第十九頁(yè)，共二十頁(yè)，2022年，8月28日明環(huán)暗環(huán)1.形成明、暗