杨氏双缝干涉实验课件.ppt

分波面与分振幅 一 、 杨 氏 双 缝 干 涉 p 1s2ss xoo B1r 2r2a 观 察 屏双 缝 aD 2D 红 光 入 射 白 光 入 射a2 D x1、 杨 氏 双 缝 干 涉 实 验 装 置 sin tan /x D pxoo 1r 2r1s2ss r 2a2、 干 涉 条 纹aD 2 Dsin2a Dxaa 2tan2 Dxa2 k 干 涉 加 强 aDkx 2 明 纹 中 心 ,2,1,0kaDx 21 00 x 中 央 明 纹 一 级 明 纹 二 级 明 纹aDx 2 Dxa2 2)12( k 干 涉 减 弱 aDkx 4)12( 暗 纹 中 心 ,2,1,0krrr 12 aDx 4 1 一 级 暗 纹 二 级 暗 纹 aDx 432 一 、 杨 氏 双 缝 干 涉 Dxa2 k光 程 差 干 涉 加 强明 纹 公 式 aDkx 2暗 纹 公 式 aDkx 4)12( ,2,1,0k2、 干 涉 条 纹1、 杨 氏 双 缝 干 涉 实 验 装 置 3 干 涉 条 纹 形 状 及 间 距形 状 ： 明 暗 相 间 的 直 条 纹 (平 行 于 缝 )间 距 ： 条 纹 均 匀 分 布 ， 等 间 距 。相 邻 两 条 明 纹 或 暗 纹 的 距 离 ：aDxxx kk 21 级 次 ： 中 间 条 纹 级 次 低 ,以 0级 明 纹 为 中 心 ， 两 边 对 称 。aDkx 2 aDkx 4)12( 明 纹 条 件暗 纹 条 件 ,2,1,0k 0级 亮 纹+1级+2级-1级-2级x 观 察 屏 暗 纹x aDxxx kk 21 aDxxx kk 21 0级 明 纹 为 白 色 ， 其 余 明 纹 为 彩 色 条 纹 。4 白 光 入 射 （ 多 种 波 长 光 ）kaDx 2k级 彩 色 亮 纹 所 在 的 位 置 坐 标红紫 白紫 紫 紫红 红红k =1k = -1k = -2 k =0 k =2同 一 级 波 长 越 长 x越 大 ， 越 向 外 扩 展 Dxd 2)12( k暗 纹 公 式第 五 级 暗 纹 4k dDkx 2)12( dDx 29 注 意 ： 当 缝 间 距 为 d时 dDkx 2)12( k =1,2,3暗 纹 公 式 dDkx k =0,1,2,3明 纹 公 式 dDx 条 纹 间 距 中 央 明 纹 上 移例 3、 例 4、 例 5、 P1M 2M Lo2s D1.菲 涅 耳 双 面 镜1s s二 、 分 波 阵 面 干 涉 的 其 他 实 验d 2.劳 埃 德 镜当 P移 动 到 P /时 屏 与 反 射 镜 M接 触 ,由 于 半 波 损 失 ,接 触 处 为 暗 纹 。2sd PMD1s PL 2 Dxd k 加 强 dDkx ）（明纹公式21- dDkx 明纹公式dDx 条纹间距P 1M 2M Loa2 2s D1s s Dxd k 加 强 22 Dxa k 加 强aDkx 221 ）（明纹公式- 总 结 杨 氏 双 缝 干 涉 2sa2 PMD1s x 1 12 1k 例 6 在 杨 氏 实 验 装 置 中 ， 采 用 加 有 蓝 绿 色 滤 光 片 的 白 光光 源 ， 它 的 波 长 范 围 为 = 100 nm， 平 均 波 长 为 = 490 nm. 试 估 算 从 第 几 级 开 始 ， 条 纹 将 变 得 无 法 分 辨 。 k=4,从 第 五 级 开 始 无 法 分 辨 .解 nm10012 波 长 范 围 nm4902 21 平 均 波 长 2 11k (k ) 条 纹 开 始 重 叠 时 有白 光 经 蓝 绿 色 滤 光 片 后 ， 只 有 蓝 绿 光 。 98012 10012 nm5402 nm4401 0 例 7 单 色 光 照 射 到 相 距 为 0.2mm的 双 缝 上 ， 双 缝 与 屏 幕 的 垂 直 距 离 为 1m。求 （ 1） 从 第 一 条 明 纹 到 同 侧 旁 第 四 明 纹 间 的 距 离 为 7.5mm， 求 单 色 光 的 波 长 ； （ 2） 若 入 射 光 的 波 长 为 600nm， 求 相 邻 两 明 纹 的 距 离 。解 （ 1） 根 据 双 缝 干 涉 明 纹 分 布 条 件 ： 2 1 0 ，kdDkx 明 纹 间 距 ： )( 141441 kkdDxxx 、得 ： )( 14 41 kkD xd 、将 d=0.2mm， x1， 4 =7.5mm， D =1000mm 代 入 上 式500nmmm105)14(1000 5.72.0 4 mm0.31062.01000 4 dDx （ 2） 由 dDx