11-2杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
更新时间:2023-08-28 15:50:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
1. 杨氏双缝实验
托马斯 杨
第 十一章 光学
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜 相干光的获得:分波阵面法 光路原理图:xr 1
x
p
r
· x
x1x0
x I
2
d
oD
x 1
d >>λ ,D >> d (d 10-4m, D m)
第 十一章 光学
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
2. 干涉明暗条纹的位置2.1 波程差的计算设实验在真空(或空气)中进行,则波程差为:
x r r2 r1 d sin d tg d Dp
r
1
·x x
d
r
2
o
D
第 十一章 光学
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
2.2 干涉明暗条纹的位置 x r d k Dx r d (2k 1) D 2
干涉相长,明纹 干涉相消,暗纹
D 暗纹中心 x ( 2 k 1) (2k 1) , k 1,2,3... 2d D x k k , k 0,2, 1 3… , 明纹中心 d D 两相邻明纹(或暗纹)间距 x d第 十一章 光学4
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
2.3 条纹特点: (1) 一系列平行的明暗相间的条纹; (2) 不太大时条纹等间距;
(3) x 。杨氏双缝实验第一次测定了 光的波长这个重要的物理量。
第 十一章 光学
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
在双缝干涉实验中: (1)如何使屏上的干涉条纹间距变宽?
思考
(2)将双缝干涉装置由空气中放入水中时, 屏上的干涉条纹有何变化?
第 十一章 光学
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
(1) 两相邻明纹(或暗纹)间距
D x d
若D、d 已定,只有 ,条纹间距 x 变宽。若 已定,只有D↑、d↓(仍然满足
d>> ),条纹间距
x
变宽。
第 十一章 光学
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜 (2)将双缝干涉装置由空气中放入水中时,
屏上的干涉条纹有何变化?
D D x n d d nn水> n空气
x水 x空气实验装置放入水中后条纹间距变小。第 十一章 光学8
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
例1 在杨氏双缝干涉实验中,用波长 =589.3 nm的纳灯作光源,屏幕距双缝的 距离d’=800 mm,问: (1)当双缝间距1mm时,两相邻明条纹 中心间距是多少? (2)假设双缝间距10 mm,两相邻明条纹 中心间距又是多少?
第 十一章 光学
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
已知 =589.3 nm 求 (1) d=1 mm时
d’=800 mm
x ? (2) d=10 mm时 x ?
解 (1) d=1 mm时 ’ d x 0.47 mm d (2) d=10 mm时 d’ x 0.047mm d第 十一章 光学10
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
例2 以单色光照射到相距为0.2 mm的双 缝上,双缝与屏幕的垂直距离为1 m. (1)从第一级明纹到同侧的第四级明纹间 的距离为7.5 mm,求单色光的波长; (2)若
入射光的波长为600 nm,中央明纹 中心距离最邻近的暗纹中心的距离是多少?
第 十一章 光学
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
已知 d 0.2 mm d ’ 1 m 求 (1) x14 7.5 mm λ ? (2) λ 600 nm x’ ? d’ 解 (1) xk kλ , k 0 , 1, 2, d ’ d Δx14 x4 x1 k 4 k1 d d x14 λ 500 nm d ' k4 k1 ’ 1d ’ λ 1.5 mm (2) x 2d第 十一章 光学12
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
3. 缝宽对干涉条纹的影响 空间相干性实验观察到,随缝宽的增大,干涉条 纹变模糊,最后消失. 空间相干性
第 十一章 光学
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
4.
劳埃德镜P'
P
s1d
s2
M
L
d'
当屏移到P' 置时,在屏上的L 点出现暗条 纹。这一结论证实,光在镜子表面反射时有相 位 突变。第 十一章 光学14
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
半波损失 :光由折射率小的介质射向 折射率大的介质时,反射光位相突变 π .
第 十一章 光学
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
例3 如图 离湖面 h = 0.5 m处有一电磁波接 收器位于 C ,当一射电星从地平面渐渐升 起时, 接收器断续地检测到一系列极大 值 . 已知射电星所发射的电磁波的波长为 20.0 cm,求第一次测到极大值时,射电星 的方位与湖面所成角度. 21
B2
Ch
A第 十一章 光学16
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
解 计算波程差
r AC BC AC (1 cos 2 ) 2 2
AC h sin h r (1 cos 2 ) sin 21 2 B 2
Ch
极大时 r k 第 十一章 光学
A17
11-2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜
(2k 1) 取 k 1 sin 4h -2 20.0 10 m 1 arcsin 5.74 4 0.5 m注意
1 arcsin 4h
考虑半波损失时,附加波程差取B2
/ 2 均可,符号不同, 2 1 k 取值不同,对问题实 质无影响.第 十一章 光学
Ch
A18
物理学第五版
本章目录
选择进入下一节:11-1 相干光 11-2 杨氏双缝干涉实验 11-3 光程11-4 劈尖
劳埃德镜
薄膜干涉牛顿环
11-5 迈克耳孙干涉仪11-6 光的衍射第 十一章 光学19
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