《大学物理》课程PPT教学课件（二）分波面两束光的干涉，空间相干性、分振幅两束光的干涉、时间相干性

同学们 Rav I Glass AlL,n=I Glass, n C

同学们好！

二、分波面两束光的干涉,空间相干性 1、杨氏双缝 P ①装置: d <<D ≈sib≈tgb S d 0 dsin e ②明暗纹条件 单缝 △ r≈dsnb≈dl D D 双缝g=q2

二、分波面两束光的干涉，空间相干性  装置： 1、杨氏双缝  d  D   sin   tg 明暗纹条件 D x  = r2 − r1  d sin   d r1 r2  dsin  P x o d S S1 S2 单缝 双缝1= 2 D

②明暗纹条件 △=r2-r1≈dsi6≈d D ±k 明 △ k=0.1.2 s, dsin o 单缝 (2k-1)暗 D 双缝g=q2 k=1.2 kD 士一 明k=0,1,2, k取值与条 ±(2k-1 D.λ暗k=1 纹级次一致 d 2

 明暗纹条件 k = 0,1,2,  x =  d kD  2 (2 1)   −  d D k 明 暗 k =1,2,  k 取值与条 纹级次一致  k 2 (2 1)   k − 明 暗 k =1,2,   = k = 0,1,2,  D x  = r2 − r1  d sin   d r1 r2  dsin  P x o d S S1 S2 单缝 双缝1= 2 D

③条纹特点 形态:平行于缝的等亮度、等间距、明暗相间条纹 条纹亮度: 4I.I=0 max min 条纹宽度:4xsO 条纹变化 一定:△x∝D△x∝ 双缝间距越小, 条纹越宽 d、D一定:△x∝2△x至>△x紫 白光照射双缝:零级明纹:白色 其余明纹:彩色光谱高级次重叠

 条纹特点 形态： 平行于缝的等亮度、等间距、明暗相间条纹 max 4 1 条纹亮度： I = I I min = 0  d D 条纹宽度： x = 一定: x  D d x 1   双缝间距越小， 条纹越宽 d、D一定: x  红 紫 x  x 条纹变化 白光照射双缝: 零级明纹：白色 其余明纹：彩色光谱 高级次重叠

2其它分波阵面干涉 ①菲涅耳双棱镜②菲涅耳双面镜③洛埃镜: 当屏移到镜边缘时,屏于镜接触点出现暗条纹 光在镜子表面反射时有相位突变兀 3.光的空间相干性 由S0产生的干涉 条纹强度 缝宽b: S/I Sul 许多平行线光源,彼 此干涉条纹错开,条 纹清晰读度下降直至 S 消失

2.其它分波阵面干涉  菲涅耳双棱镜  菲涅耳双面镜  洛埃镜： 当屏移到镜边缘时，屏于镜接触点出现暗条纹 — 光在镜子表面反射时有相位突变π。 3. 光的空间相干性 缝宽b: 许多平行线光源，彼 此干涉条纹错开，条 纹清晰读度下降直至 消失

光的空间相干性: 由S0产生的干涉 *做爱”缝宽b sr Si 许多平行线光源,彼 b s 此干涉条纹错开,条 纹清晰读度下降直至 S 消失 F8+D B b的极限宽度:b<,4d<2 即只有波面上距离<见两处的光相遇才能 形成清晰的干涉条纹光的空间相干性

光的空间相干性： b的极限宽度：  d B b   b B d  缝宽b: 许多平行线光源，彼 此干涉条纹错开，条 纹清晰读度下降直至 消失 形成清晰的干涉条纹 即只有波面上距离  两处的光相遇才能 b B d  光的空间相干性

练习:P50915-10 S,C=SC=SC= r M1 d=s,s=2rsin a 12 4(2)△x= d.+rcos a 2rsin a (3) 1.5+0·5cos10 2×0·5Sn103×5×10-7=1×10-3m PO=2Ltgc=2×1.5×tg103=3×10-3m PO 最多可见明纹 =3(条) △x

(1) s c = s c = sc = r 1 2 d = s1 s2 = 2rsin (2)      +  = = 2 sin cos r L r d D x (3) 5 10 1 10 m 2 0 5sin 10 1 5 0 5cos10 7 3 3 3 − − − −   =     +  x = 2 tg 2 1 5 tg10 3 10 m −3 −3 PQ = L  =    =  最多可见明纹 = 3(条) x PQ 练习： P.509 15-10

练习:P50915-11 △=7 条纹下移 (n-1)d=7元 7 7×50×10 △=7九 1.58-1 =6.64×106m △=0

练习： P.509 15-11 (n −1)d = 7 9 6 7 1 7 550 10 1 58 1 6 64 10 m d n  − − = = −    − =   条纹下移  = 0  = 7 1 s 2 s s  = 0  = 7 1 s 2 s s d n

练习:P50815-12 S T E (n-1)L=98 98×5893×10-0 12 +1=1·.00029 0·2

练习： P.508 15 -12 ( n − 1 ) L = 98  1 1 00029 0 2 98 5893 10 1 0 + =     = − n T1 T2 S L l E G 1 G 2

三、分振幅两束光的干涉、时间相干性 1.一般性讨论 介质n 薄膜n2,e 光波A、;y 入射光1 A几1 B 反射光2、3相干光 透射光4、5相干光 C b 5 D 相遇点光强取决于

三、分振幅两束光的干涉、时间相干性 1.一般性讨论 介质 1 n 薄膜 n , e 2 光波 、i、 入射光 1 反射光 2 、3 相干光 透射光 4、5 相干光 相遇 P 点光强取决于 p p p e s  A B C D n1 n2 n1 b d h f 1 2 3 5 4 i a c 