HYPERLINK\l"xxdash1"第一章光的干涉HYPERLINK\l"xxdash2"第二章光的衍射HYPERLINK\l"xxdash3"第三章几何光学的基本原理HYPERLINK\l"xxdash4"第四章光学仪器的基本原理HYPERLINK\l"xxdash5"第五章光的偏振HYPERLINK\l"xxdash6"第六章量子光学第一章光的干涉一、本章主要内容1、相干条件：与波的相干条件相同2、光程=nl，光程差=n2l2-n1l1；理想透镜不产生附加光程差；半波损失：光从疏媒质向密媒质入射时，在反射光中产生半波损失；折射光不产生半波损失；半波损失实质是位相突变．3．明纹、暗纹的条件：明纹=2k/2，k=0,1,2,…；暗纹=(2k－1)/2，k=0,1,2,…．4．分波阵面法(以杨氏双缝干涉为代表)：光程差=nxd/D明纹坐标x=2k(D/d)/(2n)暗纹坐标x=(2k－1)(D/d)/(2n)条纹宽度x=(D/d)(/n)(薄膜干涉，以n1<n2>n3为例)(1)光程差：反射光r=2n2ecosr+/2=2e(n22n12sin2i)1/2+/2透射光t=2n2ecosr=2e(n22n32sin2r’)1/2(2)等厚干涉(光垂直入射，观察反射光)：相邻条纹(或一个整条纹)所对应薄膜厚度差e=/(2n)劈尖干涉条纹宽度l=/(2n)牛顿环的条纹半径明纹r=[(k1/2)R/n]1/2(k=1,2,3,…)暗纹r=(kR/n)1/2(k=0,1,2,3,…)(3)迈克耳逊干涉仪：M1与M'2平行为等倾条纹，此时如动镜移动/2，则中心涨出或陷入一个条纹；M1与M'2不严格平行为等厚条纹，此时如动镜移动/2，则条纹平行移动一个条纹的距离二、典型例题例1：如图将一厚度为l，折射率为n的薄玻璃片放在一狭缝和屏幕之间，设入射光波长为l，测量中点C处的光强与片厚l的函数关系。如果l=0时，该点的强度为，试问：(1)点C的光强与片厚l的函数关系是什么；(2)l取什么值时，点C的光强最小。解：(1)在C点来自两狭缝光线的光程差为相应的相位差为例1图M2M1lC点C的光强为：其中：I1为通过单个狭缝在点C的光强。(2)当时点C的光强最小。所以例2：在双缝干涉实验中，波长l=5500Å的单色平行光垂直入射到缝间距a=2´10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D=2m．求：（1）中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距;(2)用一厚度为e´10-6m、折射率为n=1.58的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?解：(1)因为相邻明（暗）条纹的间距为，共20个间距所以（2）覆盖玻璃后,零级明纹应满足:设不盖玻璃片时,此点为第k级明纹，则应有所以零级明纹移到原第7级明纹处.例3：波长的光线垂直入射在折射率照相机镜头上，其上涂了一层折射率的氟化镁增透膜，问：若在反射光相消干涉的条件中取k=1，膜的厚度为多少？此增透膜在可见光范围内有没有增反？解：因为，所以反射光经历两次半波损失，所以无半波损失，反射光相干相消的条件是：代入k=1和求得：此膜对反射光相干相长的条件：将d代入波长的可见光有增反。例4：为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块平玻璃之间，形成劈尖，如图所示，如用单色光垂直照射，就得到等厚干涉条纹。测出干涉条纹的间距，就可以算出金属丝的直径。某次的测量结果为：单色光的波长，金属丝与劈间顶点间的距离，30条明纹间得距离为4.295mm,求金属丝的直径D？解：30条明纹29个间距，相邻两条明纹间的间距为其间空气层的厚度相差，于是其中q为劈间尖的交角，因为q很小，所以代入数据得DL例4图例5图例5：在牛顿环实验中用紫光照射，借助于低倍测量显微镜测得由中心往外数第k级明环的半径，径，k级往上数第16个明环半径，平凸透镜的曲率半径R。求：紫光的波长？解：根据明环半径公式：例6图以其高精度显示光测量的优越性。例6：在迈克耳孙干涉仪的两臂中分别引入10cm长的玻璃管A、B，其中一个抽成真空，另一个在充以一个大气压空气的过程中观察到107.2条条纹移动，所用波长546nm。求:空气的折射率？解：设空气的折射率为n,两臂的光程差为相邻条纹或说条纹移动一条时，对应光程差的变化为一个波长，当观察到107.2条移过时，光程差的改变量满足：例7：利用牛顿环的条纹可以测定平凹球面的曲率半径，方法是将已知半径的平凸