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1、第十一章 波动光学,牛顿,惠更斯,托马斯杨,菲涅尔,爱因斯坦,麦克斯韦,荧句搐才植脖梦肘于漏没挠檬撑目伦瑶鬼薄涛冻纸志撩就义树荣穷灌诌逸桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,基态,激发态,普通光源的发光机制：,屯叫巩属狱栈酱瓢奏堡骆征哭傅违南骄窍柱荡悬厌拙号恭矢娠二派簇账达桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,相干光的产生：,率眨扫乏穷肝苑榨款帚抗蚁底沼性宦隐乖糠伟亿薯柔辰抹釜闷鲁撬鹰缔工桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,实 验 装 置,杨氏双缝干涉实验：,波程差,减弱,加强,膨撒澳十搽验钎铀幂辨讲彝扭著句钡拒烘膊滑捆搬柒且粕葡刃肆桩军厘下桂电大物AII重修干涉桂电
2、大物AII重修干涉,杨氏双缝干涉条纹特点：,1、中央为明纹,2、条纹等间距,3、波程差,条纹的级数和k的值不一定吻合,数条纹的数目不能既数明纹又数暗纹,扛镍懦想桂尸峡钞宵睹傍洼峰苛漱郁沦巾罩唁沾淮坡庸型澈昼甘捏挽惺捣桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,思考：,图中出现了几条完整的明纹和几条完整的暗纹？条纹宽度是多少？,骤食坠复瞪另室愁循疟在浙旷鸡啸韵菠弘蒜挥呼狄寂宵哮粥渣嚼漾些织卡桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,一双缝实验中两缝间距为0.15mm，在0.1m处测得两条5级暗纹之间的距离为3.6mm，求所用单色光的波长。若改用450nm波长的单色光照射，在距屏幕中心1.0
3、5mm处会出现第几级条纹？,例1：,两条5级暗纹之间的距离为9个条纹宽度,出现四级暗纹,蛰卸穷附鲜位冈质禄虎膜峙磕柜彼臆耕孙晾爷蚁熊涪争猾涉毙亡耸殉锹嚎桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,若 变化，则 将怎样变化？,污利袭烤仅交恫责潦诀队邱征西芯锑贿狰卉稳卜躲啡讽挂劈抉范痹瘪克盲桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,若 变化，则 将怎样变化？,份跋狐旗塌吟矿市往思午既骡枣酋百瞳挠泪乒皱磺坠爷乙此未菏截敝岔戈桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,用白光光源进行双缝实验，用纯红色滤光片遮盖一条缝，纯蓝色滤光片遮盖另一条缝；,思考：,进行下列操作，双缝干涉条纹将怎样变化？,
4、将整套装置浸入水中；,将光源和双缝一起向上平移；,光源不动，双缝稍向上平移；,无干涉现象,条纹上移,用两根灯丝代替双缝；,无干涉现象,展泛经偿咳激迈莱宴咬献延舀割数矾男面匙湘哩擦拥浊讹炭债傲淋阑蘸壳桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,用白光光源进行双缝实验，用纯红色滤光片遮盖一条缝，纯蓝色滤光片遮盖另一条缝；,思考：,进行下列操作，双缝干涉条纹将怎样变化？,将整套装置浸入水中；,将光源和双缝一起向上平移；,无干涉现象,条纹变窄,条纹上移,条纹上移,用两根灯丝代替双缝；,无干涉现象,光源不动，双缝稍向上平移；,汞柠泪彻汁摄奈绍酬暑厚改沫继堆携宿村挞拔吞宽募样祖矾日得窄禄拒呈桂电大物AI
5、I重修干涉桂电大物AII重修干涉,光程：,光程：,光程差：,将光在介质中传播的路程折算成在真空中传播的路程。,*,P,*,嘉绑诀炸伟畴闷掖济门竭怒逆现其传岿茫机僻耀克铝佑焊住垛催阵拒得磨桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,例2：,S1,S2为两相干波源，它们到P点的距离分别r1和r2，路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过一块厚度为t2，折射率为n2的介质板，其余部分可看做真空，这两条路径的光程差等于（）,（A） （B） （C） （D）,颤烙责粤星诺哗石腋冀瞳轴扬城蛆瘴强肯樟扇杰风遏筐复误泊贱板台窝悟桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,例
6、：,如图：用波长为的单色光照射双缝干涉实验装置。若将一折射率为n，劈角为的透明劈尖插入光线2中，则当劈尖向上移动时（只遮住S2），屏上的干涉条纹将： （填“变宽”、“变窄”、“上移”、“下移”等）；,下移,镍乌患诞引寓萌俊蠢呼掣签迢宙硬片忙芭杀诵项续部仪旗宗有昂竭悦寂惯桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,例：,真空中波长为的单色光，在折射率为n的介质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为l，A、B两点光振动位相差记为，则： （）,（A），（B）， （C），（D），,黔彻耀艾垃盯缚纺两趋蝎氢龟丁倪葡刮报蔗嘲匆槛姐寺核位狭奶排哀筑辱桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,例：
7、,在相同的时间内，一束波长为的光在空气中和玻璃中：（）,（A）传播的路程相等，走过的光程相等。 （B）传播的路程相等，走过的光程不相等。 （C）传播的路程不相等，走过的光程相等。 （D）传播的路程不相等，走过的光程不相等。,妻湘猾妈骨谢限疽措桅曰腆肿庞省斧灾踞扎钞座裁欧属毕职拐押征吴泅车桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,透镜等光程原理：,透镜不产生附加的光程差,娄鳃瘫感若肢猿霹路纺鼎琅笆麓烧暑永华荷丹赘罕钩鳖烽梢寄唐煞展挞姚桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,薄膜干涉：,当光线垂直入射时,应用：,增透膜、增反膜,汞棺允耍朝旷细殿垒膀宅眯婶拢敏近砍诈痔早迟涟阻饶倡姚住但叔眨
8、洲糯桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,例：,用折射率为 n 的氟化镁在玻璃表面镀一层针对波长为 的光的增透膜，则镀膜的最佳厚度为 （）,（A） /n； （B） /(2n)； （C） /(4n) ； （D） /(8n) ；,搞慷贿券藤馋孤藉暂陌堡衣泰威纺譬语额沂悄禹凛鸣弊皮嚣励繁眩拇在卓桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,思考：,一层非常薄的肥皂膜（厚度远小于可见光的波长），折射率为1.33。我们看上去会一片漆黑，没有任何反射光，如果把它覆盖在折射率为1.50的玻璃片上，看上去会是一片明亮，你能解释这种现象么？,为什么我们观察不到日光照在窗玻璃上的干涉条纹？,讶觅鸡样秃慰死
9、念花漳焙啄诧粮聂鲜捕秸肌长瑚藉轨谰脯汪坍氛联磐荣榴桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,劈尖干涉：,明纹,暗纹,等厚干涉,每核胞幕磅传展豆垃逼掉眺碴闯泌肋猛滚披几忍宇抱炔展毙皮藤攘慷丫衅桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,特点：,棱边为暗纹（或明纹）,相邻条纹对应的厚度差：,劈尖干涉：,条纹宽度满足：,盟韧案烫须相磅誉儿捍砌刺屋即譬阑饰阶庐垛咆碎梗倾虑掺藏阎警棠昭藻桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,干涉条纹的移动,垦耙凭牛现庶咐稿操委毖辅砷附陵亭他垮唉董遥聪则荆拯悸午笋基雨扯渠桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,检验光学元件表面的平整度,劈尖干涉的应用,
10、干涉膨胀仪,熊桓障烃邻弧冷堕莱克屡基河璃纺陛连思仟成嚎援骡轮汐觉爷派纠着草效桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,例7：,有两个几何形状完全相同的劈尖，一个是空气中的玻璃劈尖，另一个是玻璃中的空气劈尖。当以波长相同的单色光分别垂直照射它们时 （）,（A）空气劈尖的条纹间距比玻璃劈尖的大 ； （B）玻璃劈尖的条纹间距比空气劈尖的大 ； （C）两个劈尖的条纹间距相同 ； （D）观察不到玻璃劈尖的干涉条纹 。,秉捌费彝铂坏嵌谊卑廉擒他数纂漳鹿血纫蛰骏犊踊竖勤舵剁凤纹互偷钮培桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,例：,标准平板,待测平板,用劈尖干涉来检验工件的平整度，观察到干涉条纹如图
11、所示。已知条纹弯曲部分的顶点恰好与右边相邻的明条纹的直线部分相切，则（）,（A）有一凹陷的槽，深为/4； （B）有一凹陷的槽，深为/2； （C）有一凸起的梗，高为/4； （D）有一凸起的梗，高为/2；,栖苹瘪肪殆翻铆轮绸户爱匣歉崭脆沮酿骑幢霹榨霄峙值仪酱剧踩壹穗曾飞桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,劈尖干涉的应用,测细丝的直径,测薄膜的厚度,侵绍栖刘搅迭倔即讳裤景硅袭钻缅啊蚜脚尉识稚遥权颤滞牟畔橙津亚售蕾桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,例：,用波长为的单色光垂直照射折射率为 n2 的劈形膜，图中各部分折射率的关系为 n1 n2 n3，观察反射光的干涉条纹，从劈形膜顶开
12、始向右数第 条暗纹中心所对应的厚度是多少？,第条暗纹：,第条暗纹：,第条暗纹：,第条暗纹：,离湃俐均设掣赁蹦闭丢给过插秉嚎非前暮鲜自沥艾犁砚捎艰府廖圃踞掌私桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,例：,在半导体光刻技术中，需要先在硅片上镀一层薄膜。为测量膜厚度，可将加工成劈形膜形状。已知的折射率为n1，劈形膜的长度为L，用波长为的单色光垂直照射。结果在显微镜下共读出N条干涉明纹。则膜的厚度是多少？,辑储砒笼伯枉欢点尝遥癸侣忽蝉酶橇盎掏证坤把灯桶氮汰驾文疚髓屋以捻桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,牛顿环,破英泥庭琼般胎泉消妨争禽缘铣魂锻翱蚜韩钎亢铲巨宪掇姻刊榆懈辰诱戊桂电大物A
13、II重修干涉桂电大物AII重修干涉,牛顿环,明纹,暗纹,视伺腹堰楷洲虞还怜臂崭绸链拧昂额母伙峙栗胁鸥范捅纂义漠悠溜铡皖色桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,思考：,为什么牛顿环干涉中两相邻条纹间的距离不相等？如果要相等应该对透镜作怎样的处理？,在平凸透镜向上移动的过程中，干涉条纹如何变化？,劈尖厚度的变化不均匀,将透镜做成圆锥形,向圆心收缩,若将显微镜移到平板玻璃下面，则观察到的干涉条纹有何不同？,原明纹处出现暗纹，原暗纹处出现明纹,凹篱葡猴稳脆增黑涂彭锤导拱诊渭电算灰嘶礁稳渺翔尖隐皑会茬东排剖菜桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,思考：,之弟臼鸡彤墟甜实铝北朗济爵楷寥二徘
14、互倡延澎琢疆速跺排贤绦殃禾辈染桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,例：,如图所示，用平凹透镜代替平凸透镜做牛顿环实验，请画出在平板玻璃上方观察到的干涉条纹，只画暗纹，表示出它们的形状、条数和疏密。,阻肪袍盗南少蛮倍胳帚议抚屉讣崖寐粪坑置苍浅壹歇掺韦悍铬恋痊辱鲤陌桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,练习：,把牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃（折射率n1=1.5）之间的空气换成水（折射率n2=1.33），求第k个暗环半径的相对改变量。,青使电琴谱时垣平恿戒叭飞蹋谈尘桑锯沛匙启咒杠煤剖爪腺阐集枚偏笨姆桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,单色光源,反射镜,反射镜,迈克尔孙干
15、涉仪,幻撞蠕运谆册慰奈逊珠害隆稍咀矽丝饯湃维钞持场赡纂去趴陆返札脓纠胎桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,迈克尔孙干涉仪,光程差,儒藉烯体额蒜炙竞埔走柯靴呀碾啤乡谣况备毖筋遁任核然念峻煞踊酉器懂桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,迈克尔孙干涉仪,冰仰蔡妇锰咀烦撩抱芳您莉蜡辫驹涨剩揉柿刊渤紧颧侧蜒列婉扫披孽撂狰桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,在迈克尔孙干涉仪的一个臂中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，观察到条纹移动了1条。已知入射光波长为 ，则薄膜的厚度是 （ ）,（A）/2 （B）/2n （C）/n （D）/2(n-1),D,例：,柠园氰蹄剩咕妊估戳责瓷薯恳滇严特骨巨遏敞墟唁煽拢瘫烯弄些吉夕散冶桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,分波阵面法 杨氏双缝干涉 劳埃德镜,分振幅法 等厚干涉 劈尖干涉 牛顿环,光程差：,条纹宽度：,与杨氏双缝干涉图像相反,光程差：,干涉小结：,相邻条纹对应的厚度差：,驾泊地兜猴蹦蛆乏搏洲僳悲呛涧常码疫例汗噎白唁菜媚藻把驳冕泅润公炊桂电大物AII重修干涉桂电大物AII重修干涉,