第19章 光的干涉19.1 获得相干光的原则19.2 分波面法双光束干涉19.3 影响条纹对比度的几个因素19.4 分振幅法双光束干涉19.5 干涉仪1第19章 光的干涉水膜在白光下白光下的肥皂膜丰富多彩的干涉现象2第19章 光的干涉蝉翅在阳光下蜻蜓翅膀在阳光下白光下的油膜肥皂泡玩过吗? 3第19章 光的干涉等倾条纹牛顿环(等厚条纹)测油膜厚度平晶间空气隙干涉条纹4第19章 光的干涉二、从普通光源中获得相干光的原则三、分波面法 分振幅法四、光程与相位差五、点光源19.1 获得相干光的原则一、普通光源的发光特点5第19章 光的干涉光的波动性:判 据干涉现象衍射现象光波的特点： 波长短 可见光：390nm 780nm速度高 光源：在原子内部粒子的跃迁波动光学波动光学光的波粒 二象性光的粒子性:光子能量光子动量粒子性波动性6第19章 光的干涉光色 波长(nm) 频率(Hz) 中心波长 (nm) 红 760622 660 橙 622597 610 黄 597577 570 绿 577492 540 青 492470 480 兰 470455 460 紫 455400 430 可见光七彩颜色的波长和频率范围7第19章 光的干涉(1) 热辐射 (2) 电致发光 (3) 光致发光 (4) 化学发光 能级跃迁波列波列长 L = c自 发 辐 射非相干(不同原子发的光)非相干(同一原子先后发的光).(5) 同步辐射光源 (6) 激光光源 受 激 辐 射自发辐射E2E1一、普通光源的发光特点随机 间歇8第19章 光的干涉二、从普通光源中获得相干光的原则从一个原子一次发光中获得。 装置的基本特征先分光 然后再相遇三.分波面法 分振幅法 分波面法： 从一次发光的波面上取 出几部分再相遇。相 遇 区分束装置衍射分振幅法： 一支光线中分出 两部分再相遇。薄膜12分束相遇9第19章 光的干涉四、光程与相位差引进光程可方便地计算相干光的相位差。 例 相干光源 a、b 初相相同，但到达场点c 的过程中经过的介 质可能不同。光线1光线2取真空中的波长介质中的波长分别为光在介质1中的光程光在介质2中的光程1）光程 折射率与几何路程的乘积； 在相位改变相同的条件下，把光在介质中传 播的路程折合为光在真空中传播的相应路程；2）相位差 = 光程差( )10第19章 光的干涉由光程差计算物像之间等光程原理光程1光程2光程3光程1=光程2=光程3相位差光程 多种介质 透镜成像不会引入附加相位差。11第19章 光的干涉五、点光源 点光源是光源的一种理想模型； 点光源中所有发光原子处于同一几何位置； 在实现光的干涉过程中，建立“点光源”的概念 很重要，尤其是用分波面法获取相干光时更重要； 点光源模型可使我们更容易看到干涉花样 ； 结果：a 原子一次发光的两光线经两个反射 面反射后在P 点相遇进行相干叠加b 原子一次发光的两光线经两个反射 面反射后也在P 点相遇进行相干叠加 但由于是点光源b 原子与a 原子几何位置相同，光 程差相同，所以a 原子与b 原子在P 点干涉结果相同。相当于又进行了 一次非相干的叠 加，从而使P点 的花样强度增大12第19章 光的干涉特殊光源激光光源 普通光源发光：自发辐射(随机、间歇) 激光光源发光：受激辐射光放大 发出光的频率、相位和 振动方向全相同激光的相干性比普通光源要好得多激光的模式同一块面积上的点源相干相干面积13第19章 光的干涉