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1.3 分波面双光束干涉

§1-3
1.3.1
分波面双光束干涉
通常的独立光源是不相干的
光的辐射起源于物质的原子(或分子) 一般, 原子的辐射互不相关的 一批发出辐射的原子里, 由于能量的损失或由于周围原子的作用, 辐射过程常常中段,延续时间很短(约10^-8s)
另一批原子发光,但已具有新的初相位了, 因此不同原子所发出的辐射之间的相位差, 将在每一次新的辐射开始时发生改变

4.维纳驻波实验 入射波和反射波相遇在一起时,也会发生相 干性叠加而形成驻波。
值得注意的地方是乳胶片和反射平面MMˊ接触的 地方没有感光。表示这里不是波腹,而是波节。 也就是说,入射光和反射光在介质表面上叠加时, 振动方向总是相反的,或者说光在介质表面上垂 直反射时,也产生了半波损失。
例1-1 杨氏实验装置中,两小孔的间距为0.5mm, 光屏离小孔距离为50cm,当以折射率为1.60的透 明薄片贴住小孔s2时,发现屏上条纹移动了1cm, 试确定该薄片的厚度。
d d 2 解: r r ( y r ) r y 2 1 2 r 0 d 2 2 2 r1 r0 ( y ) 有薄片时, 2 d d d2 ) r ( y y ' ) 2 nd 2 (r 2 1 r2 r0 0 ( y )0 r 0 2
2 2 无薄片时 2 0,
也就是说每经过一个极短的时间隔 (太短的时间间隔,人眼和仪器不可分辩), 相位差就会改变, 所以这样的光源是不相干的 六十年代激光的问世, 使光源的相干性大大地提高
1.3.2 获得稳定干涉花样的条件,典型的干涉实验
这个条件就是:在任何时刻到达观察点的, 应该是从同一批原子发射出来但经过不同 光程的两列光波。各原子的发光尽管迅速 地改变,但任何相位改变总是同时发生在 这两列波中,因而到达同一观察点时总是 保持着不变的相位差,只有经过这样特殊 装置的两束光才可能是相干的。
2.菲涅耳双面镜:
r2 r1 j
r0 d 2
d r2 rBiblioteka d sin y r0y
( j 0,1,2,)
r0 y j d
处光强极大
r0 y y j 1 y j d
r0
r0 (r cos l ) r l y d 2r sin 2r sin
获得稳定干涉花样的两种方法:
a.分波面干涉: 波面的各个不同部分作为发射次波的波源, 然后这些次波交叠在一起发生干涉。 (即惠更斯原理) b.分振幅干涉: 次波本身分成两部分,走过不同的光程, 重新叠加并发生干涉。
下面是几种分波面干涉实验装置 1.杨氏实验 (1801年)
次波叠加 (惠更斯原理)
相减,得
d d (n 1)d 0 y ' , 因此, d 0 y ' r0 (n 1)r0
问:透明薄片贴住小孔s2,和 没有贴透明薄片相比,在屏上 某一点,有多少条纹移动?
作业: P66,1,2,3,5,6
若S用平行的激光光源,则相当于S在无穷远,
r l r r , y 2r sin 2r sin 2 sin
3.洛埃镜—半波损失
光在介质表面掠射(入射角90)时,产生半波损失 P1点光程差
d S2 P y 1 S1 P 1 2 r0 2
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