分波陣面干涉

1、11.3.1楊氏雙縫干涉11.3.2洛埃鏡實(shí)驗(yàn)11.3.3光的空間相干性和時(shí)間相干性11.3.1楊氏雙縫干涉$2D*光程差為3 = r2 Fj 由幾何關(guān)系有 厶2=°2+（兀_；）2卄滬+仕+少兩式相減得：A = （-X+n）= 2Jx則:因?yàn)镈 »d,所以當(dāng)x «D 0t,rx+r2 «2DdxD設(shè)入射光波長(zhǎng)為2±kA±（2花+ 1）彳干涉相長(zhǎng)（明紋中心）干涉相消（暗紋中心）k為干涉條紋的級(jí)次，正負(fù)號(hào)表示各級(jí)干涉條紋對(duì)稱分布在中央明紋仏=0）的兩側(cè).相鄰兩明紋（或暗紋）中心間的*巨離:11.3.2洛埃鏡實(shí)驗(yàn)因?yàn)閺臅A發(fā)出的光線都有半波

2、損失，所以必須加兄/2的附加光程差.平面反射鏡與光屏刃 的交線理論上應(yīng)是 暗條紋，實(shí)驗(yàn)的確如此.所以說,洛埃鏡實(shí)驗(yàn)驗(yàn) 證了半波損失理論.11.3.3光的空間相干性和時(shí)間相干性1.空間相干性具有一定寬度的面光源S可以看成是由 無數(shù)條線光源組成的，每一條線光源各自在 屏幕上形成自己的一套干涉條紋.由于各線 光源的位置不同，它們?cè)谄聊簧系母缮鏃l紋 之間有一定的相對(duì)位移.光源寬度越大，同 級(jí)條紋在空間的分布范圍越大.當(dāng)各套條紋 的最大位移等于或大于條紋間距時(shí)，干涉條 紋消失.這種與擴(kuò)展光源寬度有關(guān)的干涉性稱為光的空間相干性.2.時(shí)間相干性因?yàn)楣庠纯傆幸欢ǖ淖V線寬度必，由于必范圍內(nèi)的每一個(gè)波長(zhǎng)的光都會(huì)形

3、成各自的一套 干涉條紋，且除零級(jí)以外各套條紋間都有一定 的位移，所以它們非相干疊加的結(jié)果會(huì)使總的 干涉條紋的清晰度下降.當(dāng)忍 2(2 + zU) = (&+1)2；1時(shí)，總的干涉條紋消失心實(shí)現(xiàn)相干的最大光程差8C =kc(A + AA)«22相干光必須來自同一個(gè)原子同一次發(fā)射 的波列，而這種波列的長(zhǎng)度（光程）為0 = C 萬0225為波列持續(xù)的時(shí)間，"是兩相干波的最大 光程差.顯然，波列的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則這兩個(gè) 波列在相遇點(diǎn)相互疊加的時(shí)間就越長(zhǎng)，干涉 現(xiàn)象越明顯.這個(gè)性質(zhì)稱為時(shí)間相干性顯然有：=&C = d AA可見，光源的單色性越好，光源的譜線寬 度皿 就越小，波列的長(zhǎng)度就越長(zhǎng).例1在楊氏雙縫裝置中，若在下縫后放一 折射率為，厚為L(zhǎng)的透明媒質(zhì)薄片，如圖所 示.(1)求兩相干光到達(dá)屏上任一點(diǎn)尸的光程差； (2沁殍瞬前后干涉條紋的變化情2X0D片后兩光束到達(dá)P 點(diǎn)的光程差d8 = 2-l)+nl-rx=r2 -rx + (n -1)1(2)考慮第級(jí)明紋的位置.由明紋條件8 = r2 1" = 土氐免k =將廠2 -卩=萬兀代入上式，可求得