16-2 分波前干涉(南京信息工程大學(xué) 大學(xué)物理)new

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1、§16-2分波前干涉prBsq11x一、楊氏實驗sqr22a￠ooDs2級暗紋2D+1級明紋S1λ+1級暗紋2a±2k加強(qiáng)k=0,12,,LS0中央(0級)明紋D==x徐飛2λS-1級暗紋D±-()21k減弱k=12,,L22平面波-1級明紋Dλ±2k-2級暗紋22a明紋k=0,12,,L球面波x=byDλ±-()21k暗紋k=12,,L22a13明暗條紋的位置Dλp±2k明紋k=0,12,,LrB22a1x=實s1qxDλr±-()21k暗紋k=12,,L驗s￠q222a2aooD裝D楊氏干涉條紋是等間距的，相鄰亮(或暗)條紋間距都為ls2a置2D若用復(fù)色光源(如白光照射

2、時)，則干涉條紋是彩色的。Dd>>sinqq?=tanxDk=-3k=-1k=1k=32ak=-2k=2光程差D=r-ra?=大學(xué)物理教案2sinθx21D楊氏干涉可用于測量波長，是光的波動性的實驗依據(jù)。21/74D討論條紋間距Dx=l(Dk=1)2a條紋間距與l的關(guān)系1）2aD、一定時，若l變化，則Dx將怎樣變化？徐飛byd’=D57P一束波長為λ的光線，垂直投射到一個r1S雙縫上，在屏上形成明暗相間的干涉條1r2）l、D一定時，條紋間距Dx與2a的關(guān)系如何？2O紋，如果P點(diǎn)是第一級暗紋的所在位S置，則光程差d=-rr為（）221A.2l；B.3l／2；屏C.l；D.√l

3、／2。在楊氏雙縫干涉實驗中，若使雙縫之間的距離增大（其它條件不變），則屏幕上相鄰干涉亮紋間距（）?！藺．變小B．變大C．不變D．不確定用白光源進(jìn)行楊氏雙縫實驗，若用一個純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個純藍(lán)色濾光光片遮蓋另一條縫，則（）A.干涉條紋的寬度將發(fā)生改變；B.產(chǎn)生紅光和藍(lán)光的兩套彩色干涉條紋；d’=D大學(xué)物理教案C.干涉條紋的亮度將發(fā)生改變；√D.不產(chǎn)生干涉條紋。62/78在楊氏雙縫干涉中，雙縫的間距為0.30mm，（2）有玻璃片后，零級明紋處的光程差為：以單色光照射狹縫，在離開雙縫1.2m處的光屏上，從中央向兩側(cè)數(shù)兩根第5條暗紋之間的間隔D￠=éù??nt+1×(

4、r2-t)-1×r1=(n-1)t+(rr21-=)0為22.8mm，求所用單色光波長。--66r-r=(nt-1)=(1.58-1)′6.6′10=′3.82810m12Dx==lD22.8()mm29a沒有玻璃片時，可令光程差：徐飛-6oD=r12-rk=3.828′=10ll=6333A--663.828′′103.82810得：k===?6.967-7byl5.5′10零級明紋移到原第7級明紋處。911x例:討論雙縫干涉裝置jj=1020r的一縫后插入透明在楊氏雙縫干涉實驗中，波長λ=550nm的單色平行光s1x·垂直入射到縫間距d=2×10-4m的雙縫上，屏到雙縫

5、的媒質(zhì),屏幕上條紋的10移動問題.rθ<5距離D=2m。求d2解:(1)討論S2后面插入折s2qln0（1）中央明紋兩側(cè)的兩條第10級明紋中心的間距；D射率為n,厚度為l的透（2）用一厚度為t=6.6×10-6m、折射率n=1.58的玻明媒質(zhì)D>>dDx>>璃片覆蓋一縫后，零級明紋將移到原來的第幾級明紋D真空中:xkk=λk=0x0=0中央明紋處？d插入媒質(zhì):δ=[(r-l)]+-nlr21解：（1）中央明紋兩側(cè)的兩條第10級明紋中心的間距：=(r-r)+-()nl1=kλ21-7Dl2′′5.510r-rk=λ--()nl1k=0,±±12,,LDx=20=20′=0.1

6、1m21d2′10-4'xrrdθ?dtanθk-?sin=d21大學(xué)物理教案D12103/7Dxkk'=[λ--(nl1)]k=0,±±12,,LdD例1以單色光照射到相距為0.2mm的雙縫上,雙縫與中央明紋()k=0x0'=--()nl1<0屏幕的垂直距離為1m.d在O點(diǎn)下方條紋下移(1)從第一級明紋到同側(cè)的第四級明紋的距離為7.5mm,求單色光的波長;DDx'=xx''kk+1-=λ條紋間距不變(2)若入射光的波長為600nm,求相鄰兩明紋間的距離.d結(jié)論:干涉條(2)S1后面插入媒質(zhì)紋向光程增d￠大的一側(cè)移解（1）x=±徐飛kl,k=0,1,2,××××Dkxk'=

7、[λ+-(nl1)]k=0,±1,±2,L動,條紋間距dkd不變d￠D中央明紋()k=0x0'=-()nl1>0Dx14=x4-x1=(k4-k1)ldd在O點(diǎn)上方條紋上移dDxb14yd￠l==500nm（2）Dx=l=3.0mmDx'=xx''-=Dλd'(k-k)dkk+1條紋間距不變1341d15練習(xí)：在雙縫干涉實驗中，用折射率n＝1.58的玻璃膜覆蓋一例2:在楊氏實驗中雙縫的間距為0.20mm，光屏與條縫，屏上第7條明紋移動到原來中央明紋處，入射光波長狹縫的距離為50cm,測得光屏上相鄰亮條紋的間距550