第7章 光的干涉

1、2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心第七章第七章光的干涉光的干涉2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心7.1 光的相干性光的相干性7.1.1 光的干涉光的干涉 相干條件相干條件 滿足相干條件若干束光波的相遇區(qū)域里，有滿足相干條件若干束光波的相遇區(qū)域里，有些點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)（些點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)（亮條紋亮條紋），有些點(diǎn)振動(dòng)始終），有些點(diǎn)振動(dòng)始終減弱（減弱（暗條紋暗條紋），稱為光的），稱為光的干涉現(xiàn)象干涉現(xiàn)象。三、相干條件三、相干條件 光是電磁波，光是電磁波，電電場(chǎng)強(qiáng)度場(chǎng)強(qiáng)度 , , 所以稱所以稱 矢量為矢量為光矢量光矢量。EE 頻率相同、光

2、矢量振動(dòng)方向相同、相位差恒定頻率相同、光矢量振動(dòng)方向相同、相位差恒定2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心兩列光波在兩列光波在P點(diǎn)相遇，點(diǎn)相遇，P點(diǎn)合成光矢量為點(diǎn)合成光矢量為 21EEE 22212122EEEEEP點(diǎn)的光強(qiáng)度是點(diǎn)的光強(qiáng)度是 2ESI 1212III I1、I2分別為兩光波單獨(dú)存在時(shí)在分別為兩光波單獨(dú)存在時(shí)在P點(diǎn)的強(qiáng)度點(diǎn)的強(qiáng)度 211EI 而而 21122EEI 稱為干涉項(xiàng)。稱為干涉項(xiàng)。 222IE 下面說明這三個(gè)相干條件是缺一不可的下面說明這三個(gè)相干條件是缺一不可的相干條件相干條件1：只有平行振動(dòng)分量間才能發(fā)生干涉。只有平行振動(dòng)分量間才能發(fā)生干涉

3、。 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心012 I振動(dòng)方向相同兩列光波用標(biāo)量形式表示為振動(dòng)方向相同兩列光波用標(biāo)量形式表示為21III 光的非相干疊加光的非相干疊加 012 I21III 光的相干疊加光的相干疊加 )2cos(1111101 rtEE)2cos(2222202 rtEE由矢量加法可得出由矢量加法可得出P點(diǎn)合光矢量滿足點(diǎn)合光矢量滿足 cos2201022021020EEEEE21122EEI 相干條件相干條件2：頻率相同光波之間才能發(fā)生干涉。頻率相同光波之間才能發(fā)生干涉。 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心其中其中

4、)(2)()(22112121 rrt 上式各項(xiàng)取時(shí)間平均值，即得到合光強(qiáng)上式各項(xiàng)取時(shí)間平均值，即得到合光強(qiáng) 121 22cosIIII I 21 0cos 注意注意 或初相差或初相差)(21 不恒定，則不恒定，則 相干條件相干條件3： 相位差恒定光波之間才能發(fā)生干涉。相位差恒定光波之間才能發(fā)生干涉。 因此光波之間不發(fā)生干涉。因此光波之間不發(fā)生干涉。 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心四、相干強(qiáng)度四、相干強(qiáng)度滿足相干條件時(shí)，兩相干光光強(qiáng)為滿足相干條件時(shí)，兩相干光光強(qiáng)為 12122cosIIII I 若若021III 2002(1cos )4cos2III 2k

5、 04II 干涉極大；干涉極大； （1）) 12( k 0 I干涉極??；干涉極小； （2）（3） 為其他值時(shí)，為其他值時(shí)， 光強(qiáng)介于光強(qiáng)介于0 4I0之間。之間。 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心S1S2r2r1Pn1n27.1.2 光程差光程差 在折射率在折射率n介質(zhì)中傳播幾介質(zhì)中傳播幾何路程為何路程為r，相位變化為相位變化為 Lnr22 L = nr 是光程。是光程。 S1和和S2發(fā)出光束，在折射率為發(fā)出光束，在折射率為n1和和n2媒質(zhì)中媒質(zhì)中傳播，在傳播，在P點(diǎn)相遇。當(dāng)點(diǎn)相遇。當(dāng)初相相同初相相同時(shí)，相位差為時(shí)，相位差為 2 21 122()n rnr

6、2 21 1n rn r 稱為光程差稱為光程差 (optical path difference) 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 212kk 明明紋紋暗暗紋紋光通過薄透鏡時(shí)不產(chǎn)生附加的光通過薄透鏡時(shí)不產(chǎn)生附加的光程差。光程差。21()n rr （1）光程差與相位差關(guān)系是）光程差與相位差關(guān)系是2 2 (21)kk 0,1,2,k FacbABCF acbABCFS acSb2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心7.1.3 獲得相干光的方法獲得相干光的方法a a a a2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理

7、教學(xué)中心7.2 分波陣面干涉分波陣面干涉 7.2.1 楊氏雙縫干涉楊氏雙縫干涉 21, xDaDIxO2 1 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心21212axrrrr 22axaxDD 光程差光程差由極值條件：由極值條件：(21)/ 2kk 或或xDka 2)12( aDk0,1,2,k （明紋）（明紋） （暗紋）（暗紋） 得到得到22222221)2()2(axDraxDraxrr221222022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 sina Dx tansinxDa 2)12(22 kk2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué)

8、物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 aDxxxkk 1axDxx1, 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心7.2.2 勞埃德鏡實(shí)驗(yàn)勞埃德鏡實(shí)驗(yàn) 勞埃德鏡勞埃德鏡2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心aDkxk 單色光照射相距單色光照射相距0.2 mm的雙縫上，雙縫與屏幕的雙縫上，雙縫與屏幕的距離為的距離為1m。 若一級(jí)明紋到同側(cè)四級(jí)明紋距離為若一級(jí)明紋到同側(cè)四級(jí)明紋距離為7.5 mm，求單色光波長(zhǎng)；，求單色光波長(zhǎng)；若入射光的波長(zhǎng)為若入射光的波長(zhǎng)為600 nm，求，求相鄰兩明紋間的距離。相鄰兩明紋間的距離。 解：（解：（1）由）由41(4 1)

9、Dxxxa 75 10m3axD （2）當(dāng)）當(dāng) 610-7 m時(shí)，相鄰明紋間隔是時(shí)，相鄰明紋間隔是3.0 mmDxa mm5 . 7m1 Dmm2 . 0 a1S2S例例7.1 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 楊氏實(shí)驗(yàn)裝置中，光源波長(zhǎng)楊氏實(shí)驗(yàn)裝置中，光源波長(zhǎng) = 640nm，兩縫，兩縫間距間距a為為0.4mm，光屏離狹縫距離為，光屏離狹縫距離為50cm，試求：，試求：兩兩個(gè)第三級(jí)明紋中間的距離；個(gè)第三級(jí)明紋中間的距離；若屏上若屏上P點(diǎn)離中央明紋的點(diǎn)離中央明紋的中心距離中心距離x為為0.1mm，則從雙縫發(fā)出的兩束光傳到屏上，則從雙縫發(fā)出的兩束光傳到屏上P點(diǎn)的

10、相位差是多少？點(diǎn)的相位差是多少？ 解：（解：（1）根據(jù)雙縫干涉明紋位置公式）根據(jù)雙縫干涉明紋位置公式 aDkx aDkx 7360.56.4 104.8 mm0.4 10 7720.8106.4104 （2）2 例例7.2xDa 33101 . 05 . 0104 . 0 m108 . 07 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心解：放置介質(zhì)片后，有解：放置介質(zhì)片后，有dnrr) 1(12 對(duì)于中央明紋處，對(duì)于中央明紋處，012 rr S2光程大于光程大于S1，在，在O點(diǎn)點(diǎn)的上方，所以的上方，所以0級(jí)條紋在級(jí)條紋在O點(diǎn)點(diǎn)下方，條紋向下移動(dòng)。下方，條紋向下移動(dòng)。 在

11、雙縫實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)在雙縫實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng) 單色光垂直入射，若在單色光垂直入射，若在縫縫S2與屏之間放置厚度為與屏之間放置厚度為d、折射率為、折射率為n的透明介質(zhì)薄片，的透明介質(zhì)薄片，試問原來(lái)的零級(jí)明紋將如何移動(dòng)？如果觀測(cè)到零級(jí)明紋試問原來(lái)的零級(jí)明紋將如何移動(dòng)？如果觀測(cè)到零級(jí)明紋移到了原來(lái)的移到了原來(lái)的k級(jí)明紋處，求該透明介質(zhì)的厚度級(jí)明紋處，求該透明介質(zhì)的厚度d。 按題意有按題意有 即即1kdn kd例例7.3O1S2S0) 1( dn kdn ) 1(2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心練習(xí)練習(xí) 在雙縫裝置中，用一很薄的云母片（在雙縫裝置中，用一很薄的云母片（n=1.

12、58）覆蓋）覆蓋其中的一狹縫其中的一狹縫,這時(shí)屏幕上的第七級(jí)明條紋恰好移到屏幕這時(shí)屏幕上的第七級(jí)明條紋恰好移到屏幕中央原零級(jí)明條紋的位置。如果入射光的波長(zhǎng)為中央原零級(jí)明條紋的位置。如果入射光的波長(zhǎng)為5.5 10-7m，則云母片的厚度應(yīng)為多少？，則云母片的厚度應(yīng)為多少？neen)1( 17 ne 7 解：解：2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心7.3 分振幅干涉分振幅干涉 白光入射白光入射單色光入射單色光入射2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心豐富多彩的干涉現(xiàn)象豐富多彩的干涉現(xiàn)象水膜在白光下水膜在白光下白光下的肥皂膜白光下的肥皂膜2

13、022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心蟬翅在陽(yáng)光下蟬翅在陽(yáng)光下蜻蜓翅膀在陽(yáng)光下蜻蜓翅膀在陽(yáng)光下白光下的油膜白光下的油膜肥皂泡玩過嗎肥皂泡玩過嗎? ?2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心等傾條紋等傾條紋牛頓環(huán)牛頓環(huán)( (等厚條紋等厚條紋) )油膜干涉條紋油膜干涉條紋平晶間空氣隙干涉條紋平晶間空氣隙干涉條紋2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心由折射定律由折射定律 n1sin i = n2sin rreBCABcos 考察光源發(fā)出任一光線考察光源發(fā)出任一光線ADnBCABn12)( ABCn1n2n1PSLD

14、ireiACADsintan2sin )sinsin(cos212irnnre 2sin222122 inneinne22122sin2 總光程差總光程差 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心222212sin( )2e nni 二、干涉極值條件是：二、干涉極值條件是：對(duì)厚度均勻的薄膜，對(duì)厚度均勻的薄膜，e 一定，同一條干涉條紋上各一定，同一條干涉條紋上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)入射線的入射角相同，稱為點(diǎn)對(duì)應(yīng)入射線的入射角相同，稱為21,2,0,1,2,22(21)2kkkn ek 明明暗暗垂直入射時(shí)（垂直入射時(shí)（i = 0）1,2,(21)0,1,2,2kkkk 明明暗暗202

15、2年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心觀察等傾條紋的實(shí)驗(yàn)裝置和光路觀察等傾條紋的實(shí)驗(yàn)裝置和光路in MLS f屏幕屏幕條條紋紋變變化化等傾條紋等傾條紋2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心式中式中 /2 依情況而定。依情況而定。（2） 半波損失視折射率分布而定半波損失視折射率分布而定反射光考慮半波損失。反射光考慮半波損失。反射光不考慮半波損失。反射光不考慮半波損失。當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)222212sin2e nni 321nnn 321nnn 321nnn 321nnn e2n3ni1n2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中

16、心222212sine nni DEF3421()n BCCEn BF 如果如果 i = 0，則則0,1,2,(21)0,1,22kkkk 明明暗暗0,1,2,(21)0,1,22kkkk 明明暗暗反射光的干涉與透射光的干涉是互補(bǔ)的。反射光的干涉與透射光的干涉是互補(bǔ)的。? 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心（4）增透（射）膜和增反射膜）增透（射）膜和增反射膜增透膜增透膜:222n ek 2(21)4ekn 注意：注意：也可以利用反射減弱條件也可以利用反射減弱條件321nnn 照相照相機(jī)鏡機(jī)鏡頭是頭是藍(lán)紫藍(lán)紫色色22(21)2n ek 2022年5月14日星期六

17、吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心由反射光加強(qiáng)條件由反射光加強(qiáng)條件222n ek 2(21)4ekn 注意：注意：也可以利用透射減弱條件。也可以利用透射減弱條件。321nnn 由于反射光干涉和透射光干涉條件互補(bǔ)，由于反射光干涉和透射光干涉條件互補(bǔ)，所以只要記住反射光加強(qiáng)和減弱條件即可！所以只要記住反射光加強(qiáng)和減弱條件即可！2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 空氣中的水平肥皂膜厚度空氣中的水平肥皂膜厚度e = 0.32 m，折射率，折射率n2 =1.33，白光垂直照射時(shí)，肥皂膜呈現(xiàn)什么色彩？，白光垂直照射時(shí)，肥皂膜呈現(xiàn)什么色彩？解：反射光干涉加強(qiáng)，有解：

18、反射光干涉加強(qiáng)，有0.32m221, 2,2n ekk 2122 ken 567nm 2 k肥皂膜呈現(xiàn)綠色。肥皂膜呈現(xiàn)綠色。由上式得由上式得 122232141700nm42567nm343340nm5kn ekn ekn e 干涉加強(qiáng)的光波波長(zhǎng)為干涉加強(qiáng)的光波波長(zhǎng)為 例例7.42022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心紫光范圍紫光范圍4550-3900青光范圍青光范圍4920-4700紅光范圍紅光范圍7800-6220橙光范圍橙光范圍6220-5970黃光范圍黃光范圍5970-5770綠光范圍綠光范圍5770-4920藍(lán)光范圍藍(lán)光范圍4700-45502022年5月

19、14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 為了增加照相機(jī)鏡頭透射光強(qiáng)度，在鏡頭為了增加照相機(jī)鏡頭透射光強(qiáng)度，在鏡頭（n3 = 1.52）鍍鍍MgF2薄膜薄膜（n2 =1.38），使，使 =550nm的光反射最的光反射最小，試求小，試求MgF2的最小厚度？的最小厚度？2n3n解解: 由于由于n1 n2n ） 干涉條紋為平行于棱邊干涉條紋為平行于棱邊的一系列等厚干涉條紋。的一系列等厚干涉條紋。用單色光垂直照射劈尖用單色光垂直照射劈尖2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心劈尖干涉動(dòng)畫劈尖干涉動(dòng)畫2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教

20、學(xué)中心對(duì)垂直入射，反射光光程差為對(duì)垂直入射，反射光光程差為222n e 2) 12( kk明紋明紋暗紋暗紋1, 2,22(21)2kkek 明明暗暗對(duì)空氣劈尖，對(duì)空氣劈尖，n2 = 1凡是劈尖厚度相同處，其光程差都相同，對(duì)應(yīng)同凡是劈尖厚度相同處，其光程差都相同，對(duì)應(yīng)同一條干涉條紋。所以劈尖的干涉條紋是一系列平一條干涉條紋。所以劈尖的干涉條紋是一系列平行于棱邊的明暗相間的直條紋，稱為行于棱邊的明暗相間的直條紋，稱為劈尖干涉劈尖干涉2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心相鄰相鄰兩條紋（明紋或者暗紋）兩條紋（明紋或者暗紋）間隔對(duì)應(yīng)的薄間隔對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差膜厚度差 e e

21、k+1 -ekn2 2 esin2 sineln 22Dlndn sintandD l 2222n e lekek+1明明紋紋暗暗紋紋D end2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心劈尖條紋變化劈尖條紋變化 nl2/ 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心7.3.3 牛頓環(huán)牛頓環(huán) 將平凸透鏡與一塊平板將平凸透鏡與一塊平板玻璃疊放在一起，用單色平玻璃疊放在一起，用單色平行光垂直照射，由平凸透鏡行光垂直照射，由平凸透鏡下表面和平板玻璃上表面兩下表面和平板玻璃上表面兩束反射光干涉，產(chǎn)生牛頓環(huán)束反射光干涉，產(chǎn)生牛頓環(huán)干涉條紋。干涉條紋。平凸透

22、鏡平凸透鏡平晶平晶如圖所示如圖所示222)(kkeRRr 22kkRee 考慮到考慮到keR 得到得到2(14.29)2kkreR 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心得到條紋半徑：得到條紋半徑：0,1,2,1()1,2,2kkRkrkRk 暗暗明明krk 3:2:1:321 rrr所以所以kkr 條紋間距條紋間距 ，內(nèi)圈的條紋級(jí)次低。內(nèi)圈的條紋級(jí)次低。22 e由極值條件：由極值條件：1, 2,0,1, 2,(21)2kkkk 明明暗暗Rrekk22 2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 平凸透鏡向上移，條紋平凸透鏡向上移，條紋怎

23、樣移動(dòng)？怎樣移動(dòng)？ 白光入射條紋情況如何？白光入射條紋情況如何？ 牛頓環(huán)裝置簡(jiǎn)圖牛頓環(huán)裝置簡(jiǎn)圖平晶平晶S分束鏡分束鏡 M顯顯微微鏡鏡0平凸透鏡平凸透鏡. 透射光條紋情況如何？透射光條紋情況如何？白白光光條條紋紋條紋變化條紋變化2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心牛頓環(huán)動(dòng)畫牛頓環(huán)動(dòng)畫2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 劈尖折射率劈尖折射率n=1.4，劈尖夾角，劈尖夾角 =10-4rad，在某一，在某一單色光的垂直照射下，測(cè)得兩相鄰明條紋間的距離為單色光的垂直照射下，測(cè)得兩相鄰明條紋間的距離為l = 0.25cm。試求：。試求： 此

24、單色光在空氣中的波長(zhǎng)；此單色光在空氣中的波長(zhǎng)； 如果如果劈尖長(zhǎng)為劈尖長(zhǎng)為L(zhǎng)=3.5cm，總共可出現(xiàn)多少條明紋？多少條暗，總共可出現(xiàn)多少條明紋？多少條暗紋？紋？ 解：解： （1）根據(jù)條紋間距公式）根據(jù)條紋間距公式 sin2nl 700nm （2）明紋總數(shù)為）明紋總數(shù)為 1425. 05 . 3 lLN所以所以, 有有N+1=15條暗條紋，條暗條紋，14條明條紋。條明條紋。 2 sin2nlnl 例例7.62022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 劈尖折射率劈尖折射率n=1.4，劈尖夾角，劈尖夾角 =10-4rad，在某一，在某一單色光的垂直照射下，測(cè)得兩相鄰明條紋間的

25、距離為單色光的垂直照射下，測(cè)得兩相鄰明條紋間的距離為l = 0.25cm。試求：。試求： 此單色光在空氣中的波長(zhǎng)；此單色光在空氣中的波長(zhǎng)； 如果如果劈尖長(zhǎng)為劈尖長(zhǎng)為L(zhǎng)=3.5cm，總共可出現(xiàn)多少條明紋？多少條暗，總共可出現(xiàn)多少條明紋？多少條暗紋？紋？ 解法解法2： （2）根據(jù)條紋間距公式）根據(jù)條紋間距公式 例例7.6因棱邊為暗紋，用因棱邊為暗紋，用2)12(22 kne kndm 2), 2 , 1 , 0(14 kk結(jié)論：暗紋結(jié)論：暗紋15條，明紋條，明紋14條。條。2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 如圖所示。如圖所示。SiO2折射率折射率n2=1.46，

26、Si的折射率的折射率n3=3.42。波長(zhǎng)。波長(zhǎng) = 546.1nm綠光照射，綠光照射，SiO2劈尖薄膜上出劈尖薄膜上出現(xiàn)現(xiàn)7條暗紋，且第條暗紋，且第7條在斜坡的起點(diǎn)條在斜坡的起點(diǎn)M處。試求：處。試求： SiO2的薄膜厚度是多少？的薄膜厚度是多少？ 劈尖棱邊劈尖棱邊N處是明紋還是暗紋？處是明紋還是暗紋？ 解：（解：（1）M處為第處為第7條暗紋條暗紋,2) 12(22 kenm46. 1410546113413102 ne 61.2210m （2）棱邊）棱邊N處，處，e = 0，對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng) = 0，則，則N處為明紋。處為明紋。 例例7.7eSi2SiONM6 k2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉

27、林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 平面玻璃板上滴上一滴油滴，在單色光平面玻璃板上滴上一滴油滴，在單色光( = 576nm)垂直照射下，反射光的干涉條紋如圖所示，設(shè)油垂直照射下，反射光的干涉條紋如圖所示，設(shè)油折射率折射率n2=1.60，玻璃折射率，玻璃折射率n3=1.50，試求：，試求： 油滴的邊油滴的邊緣處是明紋還是暗紋？緣處是明紋還是暗紋？ 油膜的最大厚度是多少？油膜的最大厚度是多少？ 60.12 n50.13 nh解：（解：（1） 反射線的光程差為反射線的光程差為 222 en e = 0，則，則 = /2，油，油滴邊緣處暗紋。滴邊緣處暗紋。 （2） 最外暗環(huán)最外暗環(huán)k=0，中心暗點(diǎn)，中心

28、暗點(diǎn)k=4m102 . 7m6 . 1210760. 542772 nke 例例7.82)12(222 ken2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心 用波長(zhǎng)為用波長(zhǎng)為400nm的紫光進(jìn)行牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，第的紫光進(jìn)行牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，第k級(jí)級(jí)暗環(huán)的半徑為暗環(huán)的半徑為4.0mm，第，第k+5級(jí)暗環(huán)的半徑為級(jí)暗環(huán)的半徑為6.0mm。求。求平凸透鏡的曲率半徑平凸透鏡的曲率半徑R和和k的數(shù)值。的數(shù)值。 解：解： kRrk 2 Rkrk)5(25 Rrrkk5225 2222657(6.04.0 ) 10m10.0m554 10kkrrR 41040 .10100 . 47622 Rrkk例例7.92022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中心物理教學(xué)中心7.4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 一一、儀器結(jié)構(gòu)、光路儀器結(jié)構(gòu)、光路補(bǔ)償板補(bǔ)償兩臂的附加光程差。補(bǔ)償板補(bǔ)償兩臂的附加光程差。儀器結(jié)構(gòu)儀器結(jié)構(gòu)二二 、工作原理、工作原理光束光束2和和1發(fā)生干涉發(fā)生干涉原理演示原理演示M 122 11 半透半反膜半透半反膜補(bǔ)償板補(bǔ)償板反反射射鏡鏡反射鏡反射鏡光源光源觀測(cè)裝置觀測(cè)裝置薄膜薄膜SM2M1G1G2E2022年5月14日星期六吉林大學(xué)吉林大學(xué) 物理教學(xué)中