内容正文:
2020高中物理竞赛
普通物理学C
(2020新修版)
三、分振幅两束光的干涉、时间相干性
1.一般性讨论
介质
薄膜
光波
入射光 1
反射光 2 、3 相干光
透射光 4、5 相干光
相遇
1
2
3
5
4
由几何关系、折射定律
(教材 P.465)
涉及反射,考虑有无半波损失
2有 3无
2无 3有
1
2
3
5
4
考虑半波损失:
明暗条纹条件:
4无 5无
4无 5两次
明 k = 1、2、3...
暗 k = 0、1、2...
1
2
3
5
4
讨论:
设
若、n1、n2一定,与e、i有关
(1) 薄膜厚度均匀(e一定),随入射角 i 变化
(2) 入射角i一定(平行光入射),随薄膜厚度e变化
讨论:
同一入射角i 对应同一干涉条纹
不同入射角 对应不同条纹
干涉条纹为一组同心圆环
等倾干涉
薄膜同一厚度处对应同一干涉条纹
薄膜不同厚度处对应不同干涉条纹
条纹形状与薄膜等厚线相同
等厚干涉
观察等倾干涉条纹的装置
等倾干涉条纹
(内疏外密)
94.bin
2、 薄膜等厚干涉的典型装置
(1) 劈尖
明暗条纹条件:
单色、平行光垂直入射
明
暗
n
两光学平板玻璃一端接触,另一端垫一薄纸或细丝
装置:
相邻明(暗)纹对应薄膜厚度差:
e
楞边处 e = 0
L
θ
ek
ek+1
平行于棱边,明、暗相间条纹
形态:
条纹特点:
明
暗
条纹宽度(两相邻暗纹间距)
(1) 劈尖上表面平行上移,条纹如何变化?
条纹变密
白光入射出现彩条
空气劈尖充水条纹变密
变化: 静态
思考
动态:
条纹宽度不变
条纹左移(向棱边方向移)
(a:)因为空气膜厚度为d的位置向棱边移动,故对应的条纹将向棱边方向平移,
(b:)若让劈尖夹角逐渐增大,则条纹间距L逐渐减小,条纹向棱边处密集。
(2) 轻压劈尖上表面,条纹如何变化?
(3) 劈尖底面有一凹槽,条纹形状如何?
条纹变宽
条纹右移(远离棱边方向移)
谢谢观看!
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