光干涉 - 光干涉-课件PPT（演示稿）.ppt

?加强条件( 相长干涉) ??= ?2k??减弱条件(相消干涉) ?? = ?(2k+1)?驻波:txAyyycos2cos221???????1|2cos|???x?波节:?波腹:振幅最大处(2A)20,1, 22xkx k k? ???? ?????,…振幅=00|2cos|???x2 (2 1)2(2 1) 0,1, 24xkx k k????? ???????,…复****波动光学第三章光的干涉第四章光的衍射第五章光的偏振牛顿的微粒说:人类对光的认识过程光的直线传播→微粒→以力学定律运动,解释了反射、折射解释牛顿环:“发生了容易的反射和折射”惠更斯创立波动说:惠更斯原理波动说由托马斯·杨、菲涅耳的实验验证19世纪,法拉第、麦克斯韦、赫兹→光是电磁波,媒质是以太1900年,普朗克提出量子论→光子,解释了热辐射、光电效应、光压现象——微粒性ρG?c光的干涉、衍射、偏振证实光是波——波动性两种理论无法解释对方的现象→无法统一20世纪,德布罗意提出物质波概念才得以统一光和物质一样都具有波粒二象性从整体看,光既不是纯粹的波,也不是纯粹的微粒,亦不是他们的混合物20世纪50年代以来,光学开始了一个新的发展时期激光、纤维光学(光纤)、红外技术光学分类几何光学——光的直线传播规律物理光学波动光学量子光学——干涉、衍射、偏振——光和物质的相互作用现代光学1960年梅曼第一台红宝石激光器非线性光学、激光光谱、信息光学、全息、光纤通讯、集成光学、统计光学等第三章光的干涉§1 光的相干性一. 光源光源的最基本发光单元是分子、原子?= (E2-E1)/hE1E2能级跃迁辐射波列波列长L = ? c1. 普通光源:独立(不同原子发的光)··独立(同一原子先后发的光)自发辐射2. 激光光源:受激辐射?= (E2-E1)/hE1E2???完全一样(频率,位相,振动方向, 传播方向)二. 相干光的获得干涉条件:同频、同方向、恒定相差··自身相干pS*分波面法分振幅法·p薄膜S *相干长度§2 杨氏双缝干涉一. 双缝干涉p·r1??r2?xx0xI?xxDdo单色光入射d >>λ,D >> d (d? 10 -4m, D ?m)波程差:12rr???相位差:????2??明纹条件:,??k??暗纹条件:,2)12(?????k?sind??tand?Dxd??,?dDkx??2)12(?dDkx???…2,1,0?k条纹间距(相邻明纹中心间隔):?dDx??(1) 一系列平行的明暗相间的条纹;(3) 中间级次低;(r2-r1)=0时,k=0 中央明纹(4)???x条纹特点:(2) ?不太大时条纹等间距;某条纹级次= 该条纹相应的(r2-r1)/?p·r1??r2?xx0xI?xxDdo复色光入射k=2,3…条纹重叠??二. 光强分布,cos22121?????IIIII若I1 = I2= I0,)cos1(20????II光强曲线I0??2?-2?4?-4?k012-1-24I0x0x1x2x-2x -1,cos22122212?????AAAAA?相长干涉(明)2121max2IIIIII?????相消干涉(暗)2121min2IIIIII????2cos420???IminmaxminmaxIIIIV???三. 条纹衬比度(对比度,反衬度)21II?21II?Io??2?-2?4?-4?4I1衬比度差(V < 1)衬比度好(V = 1)IImaxImino??2?-2?4?-4?描述条纹的明显程度