杨氏双缝干涉光程劳埃德镜实用教案

会计学1杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉(gnsh) 光程光程 劳埃德镜劳埃德镜第一页，共14页。讨论讨论) 1(k条纹间距条纹间距 ddx白光照射时，出现彩色白光照射时，出现彩色(cis)条纹条纹 明暗明暗条纹的位置条纹的位置2) 12(kdd暗纹暗纹xddk明纹明纹,2, 1 ,0k1）条纹间距条纹间距 与与 的关系的关系 ;若若 变化变化 ，则，则 将怎样变化？将怎样变化？x dd、 一定时，一定时， 第1页/共14页第二页，共14页。 一定时，若一定时，若 变化，则变化，则 将怎样变化将怎样变化？ dd、x1）第2页/共14页第三页，共14页。2） 条纹间距条纹间距 与与 的关系如何的关系如何？xd 一定时一定时，d、第3页/共14页第四页，共14页。 例例1 以单色光照射到相距为以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上的双缝上,双缝双缝与屏幕的垂直距离为与屏幕的垂直距离为10m. (1) 若屏上第一级干涉明若屏上第一级干涉明 纹纹 到同侧到同侧 的第四级明纹中的第四级明纹中 心间的距离为心间的距离为75mm,求单色光的波长求单色光的波长; (2) 若入射光的波长为若入射光的波长为600nm,求相邻两暗纹中心间求相邻两暗纹中心间的距离的距离.解：解：（1）,2, 1 ,0,kkddxkdkkdxxx141414nm5001414kkddx（2）mm30)(ddx第4页/共14页第五页，共14页。二二 光程光程(un chn)和光程和光程(un chn)差差 光在真空中的速度光在真空中的速度001c 光在介质中的速度光在介质中的速度1uncu1nu cnn 介质中的波长介质中的波长介质介质(jizh)的折射的折射率率nn真空真空第5页/共14页第六页，共14页。*1sP1r*2s2r*1sP1r*2s2rn 问问: 若将这两光源置于若将这两光源置于右图的介质中右图的介质中, P 点干涉结点干涉结果是否变化果是否变化 ? )(2cos1101rTtEE)(2cos2202nrTtEE 两光源的光波在两光源的光波在 P 点的光振动方程点的光振动方程 问问 如图两相干光源光如图两相干光源光振动相位相同，且振动相位相同，且 , P 点干涉加强还是减弱点干涉加强还是减弱 ?21rr 第6页/共14页第七页，共14页。 波程差波程差 12rrr 相位差相位差 )(2)(212rTtrTtn)(212rrn)(212rnr 物理意义：光程就是光在媒质中通过物理意义：光程就是光在媒质中通过(tnggu)的几何路程的几何路程 , 按波数相等折合到真按波数相等折合到真空中的路程空中的路程.nrrn1) 光程光程: 媒质折射率与光的几何路程之积媒质折射率与光的几何路程之积 =nr*1sP1r*2s2rnnn 介质中的波长介质中的波长第7页/共14页第八页，共14页。2）光程）光程(un chn)差差 (两光两光程程(un chn)之差之差)12rnr光程差光程差,2, 1 ,0,kk,2, 1 ,02,kk 干涉干涉加强加强2 相位差相位差 干涉干涉减弱减弱, 2 , 1 , 0,2) 12(kk,2, 1 ,0, )12(kk*1sP1r*2s2rn第8页/共14页第九页，共14页。 例例: 如图双缝如图双缝,已知入射光波长为已知入射光波长为 , 将折射率将折射率为为 n 的劈尖缓慢插入光线的劈尖缓慢插入光线 2 中中 , 在劈尖移动过程在劈尖移动过程中中 , 问问 1）干涉条纹间距是否变化？干涉条纹间距是否变化？ 2）条纹如何条纹如何移动？移动？S1s2s1r2roS1s2s1r2roe1r2roneerr)(21 解：解：1）条）条纹纹(tio wn)间间距不变距不变. 点为点为零零级明纹位置级明纹位置o零级零级(ln j)明纹位置下移明纹位置下移21rr 012rr无劈尖时无劈尖时neerr)(21有劈尖时有劈尖时第9页/共14页第十页，共14页。 例例2 2 在杨氏双缝干涉实验中，用波长在杨氏双缝干涉实验中，用波长 的单色光垂直照射在双缝上的单色光垂直照射在双缝上. .若用一折射率若用一折射率n = 1.58 1.58、厚度为厚度为 的云母片覆盖在上方的狭缝上的云母片覆盖在上方的狭缝上，问，问（1 1）屏上干涉条纹有什么变化？屏上干涉条纹有什么变化？ （2 2）屏上中央屏上中央o点现在是明纹还是暗纹？点现在是明纹还是暗纹？nm550m106 . 66e1s2so 解：解：(1)干涉条纹干涉条纹(tio wn)向向 上平移上平移 (2)ken ) 1(7) 1(enk中央中央o点为明纹点为明纹第10页/共14页第十一页，共14页。1sP三三 劳埃德镜劳埃德镜 半波损失半波损失 ：光从光速较大的介质射向光速较小：光从光速较大的介质射向光速较小的介质时反射光的相位较之入射光的相位跃变了的介质时反射光的相位较之入射光的相位跃变了 ， 相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的波相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的波程差，称为半波损失程差，称为半波损失.M2sd dPL第11页/共14页第十二页，共14页。Ch解解 计算计算(j sun)波程波程差差BCACr22)2cos1 ( ACsinhAC B2A12 , 求求 第一次测到极大时，射电星的方第一次测到极大时，射电星的方位与湖面所成的角位与湖面所成的角 . 如图如图 离湖面离湖面 处有一电磁波接收器位处有一电磁波接收器位于于 C ，当一射电星从地平面渐渐升起时，当一射电星从地平面渐渐升起时， 接收器断续接收器断续接收接收 到一系列极大值到一系列极大值 . 已知射电星发射的电磁波波长已知射电星发射的电磁波波长为为cm0 .20m5 . 0h例例3 射电信号的接收射电信号的接收第12页/共14页第十三页，共14页。hk4) 12(sin74. 54arcsin1h1k取取 极大极大时时kr 考虑半波损失时，附加波程差取考虑半波损失时，附加波程差取 均可，均可，符号不同，符号不同， 取值不同，对问题实质无影响取值不同，对问题实质无影响.2/k注意注意AChB2122)2cos1 (sinhr第13页/共14页第十四页，共14页。