条纹间隔（明 明，暗 暗） 同一D, 2a ，
红 紫 （一级明纹，彩带) 白光（0级明纹，白的）
不同，间隔不同 红x，紫x
紫 红 （一级明纹，彩带）
3 半波损失
S
P 条件：从光蔬媒质—光密媒质 (1) 位相改变
暗 （2）形成波节
S
（3）从波蔬媒质到波密媒质的反射
S
r2
r1' r1"
P
r2
-
(r1'
N1 2a sinφ
o
N2 2a tgφ
2a x
D
S1N1P
r12 D2 (x a) 2
S2N 2P
r22 D2 (x a) 2
rБайду номын сангаас2 r12 4ax
(r2 r1 )(r2 r1 ) 4ax
2D δ
δ r2 r1 k λ
明条纹（干涉最大k） 0,1,2,3
λ
δ
r2
L可测，如果已知 如果已知
测小角 测波长
条纹左移
条纹右移
条纹移动一条，厚度改变 e λ 2n
条纹移动 N 条，厚度改变 E N λ 2n
应用的例子 （1）干涉膨胀仪
λ 光学玻璃，平整度小于 10
（2）测厚 H
S
条纹间隔 m
m λ ΔH 2n
测光学平面的平整度
凹陷
r1"
λ) 2
λ
r2 r1 2
例题 已知 2a=0.2mm D=1m=1000mm
r1 r1' r1"
求 (1) x4 x1 7.5mm ?
解
(2) =600nm
x
D 2a
kλ
x=?
x4
x1
D (4 1)λ 2a
λ x4 x1 2a 5 104 (mm ) 500(nm) 41 D
两个独立光源不相干 原子发光 间歇的波列
机械波 波源 媒质
光波
光源 “以太”
§2研究光干涉的基本实验
1几种实验装置 扬氏双缝实验
菲涅尔双面镜实验
s 1
S
s 2
s 1
S
s 2
菲涅尔双棱镜实验
观察屏
洛埃镜实验
S
s
2 干涉条纹的分布 2a<<D x<<D
s1
r1 r
2a r
s2 2
D
p (x) r2 r1
n A
c
e
光λ线11：A C'
2π
AC '
(半波损失)
n2
B
C与C'的位相差
2π (AB BC) 2π AC
λ膜
λ1
真空：
介质 1 : λ 1
介质 2 : λ 2
不变
C
u1
C n1
C u2 n2
不同
λ C ν
λ1
u1 ν1
λ n1
λ2
u2 ν
λ n2
λ λ膜 n
λ λ 1 n1
2
1
sλ2i明n2i (2kλ2k1)
明 2
暗
{ (2k 1)λ 2
暗
k=0,1,2
（1）e. i 一定, （2）, e 一定, 等倾干涉条纹 （3） , i 一定， 等厚干涉条纹 例题：空气中放一水平肥皂膜，以知：n = 1.33
e = 0.32 m.用白光垂直照射，波长 从0.4----
0.7m.问在反射光中观察，肥皂膜显现什麽颜色？
例如：在媒质中走的距离为 r (λ 1 ) 相当于在真空中走 nr (n 1 )
i C
A
1 2
c
e
B
e AB cos r
AB BC e cosr
AC' AC sini 2etgrsini
2ne
sinr
λ
δ cosr 2n1e cosr sini 2
sini n u1 sinr n1 u2
k=0,1,2
2[n (AB BC) n1 AC' 1 ] { 2 k π 明
λ
λ
2 (2k 1)π 暗
n (AB
BC)
n1 AC'
λ 2
{
kλ (2k 1) λ
2
明 暗
折射率 n 几何距离=光程
n (AB BC)
第二条光线的光程
n1 AC'
第一条光线的光程
光程：把光在媒质中走的距离折合到真空中，
(2) x D λ 1000 6 104 (mm) 3(mm)
2a 0.2
§3薄膜的干涉 1 薄膜干涉的一般公式，光程
1,2 两束光的波程差 = k
明亮的
=2k 明
=（2k+1)/2 黑暗的
=(2k+1) 暗 光线2：ABC
n n1
n n2
1 2
2π (AB BC) λ膜
n1
i C
第五篇光学
光学绪论 人类对光的认识过程
光学是物理学最早的一个分支，也是最前沿的学科
光的传播定律 几何i 光学
光的独立传播定律 光的直线传播定律
光的反射和折射定律
从认识光到几何光学 2000年左右
17世纪研究光的本性
微粒说 光是从光源中发出的粒子流（弹性小球
按惯性沿直线传播 牛顿）。
波动说 光是从光源中发出的某种波动。（机械 波 惠更斯）
0.8512 k = 3 λ 3 2.5 0.34 (μ m ) 紫外，无
2 等厚（干涉）条纹及其应用
条件：，i 一定，e不同 劈尖形薄膜
夸大 L
ek
e ek1 ek
ek1
k
k+1
δ
2neλ 2
kλ {(2k 1)λ
2
明 暗
e
ek1
ek
λ 2n
λn 2
Lsin=L = e
e
λλ 2n
解：i = 0 δ
n1
2 n e λ k λ 时干涉加强
2 干涉 加强 λ
2ne
k
1 2
ne
0.8512 (m)
n1
k
1 2
k = 0 < 0 , k< 0 < 0 无物理意义
k=1
λ
1
0.8512 0.5
1.7 (μ
m)
红外，无
0.8512 k = 2 λ 2 1.5 0.567(μ m ) 绿色
r1
(2k 1) 2
暗条纹（干涉最小） k
δ
r2
r1
2ax D
(
2a s
1,2,3
inφ 2a
2a
tgφ
x D
)
x D kλ k 0,1,2,3.. （明纹中心位置）
2a
x D (2k 1) k 1,2,3..（暗纹中心位置 2a
x
xk x1
x2Dka λ
D λ
2a
x—D 2a
δ
2e cosr
(
n
n1
sinrsini ) λ 2
2 e ( n n sin2r ) λ
cosr
2
2 n e ( 1 sin2r ) λ
cosr
2
2 n e 1 sin2r λ
2
2 e n2 n2 sin2r λ
薄膜干涉的一般公式
2
2 e
2ne2
n2
n12 s
kλ
in 2ni
波动说理论本身不能自恰自相矛盾。媒质“以太”
17，18世纪微粒说占统治地位。 19世纪中期麦克斯韦提出了光的电磁波理论， 才确立了波动说。
19世纪末20世纪初中期麦克斯韦提出了光的电 磁波理论，才确立了波动说。
波粒二象性
第十四章光的干涉 §1光的相干性 相干的3个条件，加强减弱的稳定分布 光干涉现象为明，暗相间条纹的稳定分布