分振幅干涉海定格及楔形平板
波的干涉 知识点解析
波的干涉 知识点解析 学习波的干涉要先理解波的叠加原理，再从波的干涉条件理解波的干涉现象． 一、波的叠加原理 两列波在空间相遇与分离时都要保持其原来的特性(如f 、A 、λ、振动方向)沿原来方向传播，而不相干扰，在两列波重叠的区域里，任何一个质点同时参与两列波引起的振动，其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和，当这两列波的振动方向在同一直线上时，这种位移的矢量和简化为代数和． 由波的叠加原理可知，任何两列波相遇都会产生叠加，叠加时对某一个质点来说，任意时刻振动的位移都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和，从而出现振动的加强点和减弱点．但不同频率的两列波叠加时，其振动的加强点与减弱点不是固定的，而是随时间变化的，因此不能形成稳定的干涉图样．只有当两列波的频率相同时，叠加的结果就会使某些点振动始终加强，某些点振动始终减弱，并且加强点和减弱点相互间隔，形成稳定的干涉图样．所以，波的干涉实质上是一种特殊的波的叠加现象. 二、波的干涉 1．干涉的概念：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开，这种现象叫波的干涉，所形成的图样叫做干涉图样： 2．产生稳定干涉的条件：两列波的频率相同． 3．干涉区域内振动加强和振动减弱质点的判断： (1)最强：该点到两个波源的路程差波长的整数倍，即.λδn = (2)最弱：该点到两个波源的路程差是半波长的奇数倍，即)12(2+=n λ δ 根据以上的分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱． 4．对波的干涉，我们还应理解以下几点： (1)振动最强点是振幅始终最大而不是位移始终最大：描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移，在振动的过程中每个质点的振幅是不变的，而振动位移是随时间而改变的，所以振动最强点只是振幅最大的点，其位移仍在做周期性变化，其位移大小变化范围在振幅和零之间． (2)干涉图样中不是只有振动最强的质点和最弱的质点，同时也有振动强度在二者之间的质点，振幅不是最大也不是最小． (3)振动加强点在某个时刻的位移可能比同时刻的其他的振动质点的位移小． (4)干涉区域内所有质点的振动频率相同． 三、典型例题分新： 题型一：生活中波的干涉现象 例l ：学校做广播体操时，同学们围绕由两个高音喇叭发声的操场走一罔，听到的声音是忽强忽弱的，为什么? 解析：做广播体操时，两个高音喇叭发出相同频率的声音，在操场上形成了稳定的干涉现象，同学们绕操场走一圈时，经过了振动加强区域和振动减弱区域，即声音加强和减弱的区域，并且相互间隔，所以听到的声音忽强忽弱． 点评：本题是在生活实际中发生的现象，要求分析时抓住关键字“两个高音喇叭是同时发声，听到忽强忽弱的声音”即是频率相同的两列声波产生的干涉现象，类似的现象还有水波的干涉等． 题型二：振动加强点和减弱点的理解，波的叠加原理
1-8双光束分振幅薄膜干涉(二)等厚干涉__投影稿
一、薄膜的等厚干涉概述 1、条件：入射光为单色、平行光，薄膜各处厚度不同。 光线c 1：c 经薄膜上表面反射的光2、参与干涉的两束光 光线a 2：a 经薄膜上、下表面折/反射所得的出射光在上表面的c 点处光线c 1、a 2相遇发生干涉，为分振幅干涉 条纹定域在薄膜表面 next 2 ?? ?λ+?+=δ0 2 /DC n )BC AB (n 1222/2 2hn cos i 0 λ?δ≈+? ?3、光程差 从A 点向光线c 作垂线AD ，AD 以前没有光程差。 上、下表面夹角很小时，可近似认为是平行膜： next 3
红线对应膜厚相同的位置。劈角由小变大时，条纹由疏变密，反之亦然
i ＝0，?h≈λ/2。 2 处为暗条纹。
2、测量微小变化例：干涉膨胀仪 平玻璃与被测材料表面之间形成空气劈尖，光垂直照射，看反射光的干涉条纹。加热，被测材料膨胀，表面上升，条纹有什么变化？ next 19待测材料膨胀后，空气膜变薄，如图所示，虚线纹局部弯曲，变为： 若条纹的最大变形线度为单色平行光垂直入射 为圆心的圆，所以条纹是以O 点
条纹位置由圆条纹半径决定。2/?λ25条纹向中间收缩，中心条纹被吞没。10.5mm ，则水的旋转角速度为多少？ 解：①求旋转水的上表面所应满足的方程 取水面最低点O 为坐标原点，y 轴竖直向上，r 沿半径方向。 水以角速度ω旋转时，水表面为一旋转对称曲面，取水表面上某一点P 处质量为dm 的水元。 next 水元共受到两个力的作用，作匀速圆周运动。 29：重力, 竖直向下
两个力在竖直方向平衡：d·F n ·cos θ= g·dm 水平方向满足：d·F n ·sin θ=ω2r·dm ∴tan θ= ω2r/g dr dy an t = θ∵C r g 21y 2 2+= ω假设水面最低点处水膜厚度为h 0，即：r=0 时，y=h 0 ∴C=h 0 2 2h r g 21y +ω= ∴为一抛物线，所以水表面为旋转抛物面。 } next 31r 水面上某一点处的两束反射光的光程差为： ny 2=δ所以亮条纹的位置满足：2ny=j λ由题意知中央为亮点，满足：20 j j 201+=条亮条纹满足：第2n 20)(j y 1λ+= ∴λ =10j h n 2λ+=∴)20j (ny 21next 32
光的干涉分振幅干涉实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除光的干涉分振幅干涉实验报告 篇一：迈克尔逊干涉仪实验报告 迈克尔逊和法布里-珀罗干涉仪 摘要：迈克尔逊干涉仪是一种精密光学仪器，在近代物理和近代计量技术中都有着重要的应用。通过迈克尔逊干涉的实验，我们可以熟悉迈克尔逊干涉仪的结构并掌握其调整方法，了解电光源非定域干涉条纹的形成与特点和变化规律，并利用干涉条纹的变化测定光源的波长，测量空气折射率。本实验报告简述了迈克尔逊干涉仪实验原理，阐述了具体实验过程与结果以及实验过程中的心得体会，并尝试对实验过程中遇到的一些问题进行解释。关键词：迈克尔逊干涉仪；法布里-珀罗干涉仪；干涉；空气折射率； 一、引言 【实验背景】 迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫 雷合作，为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整该
干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹，主要用于长度和折射率的测量。法布里-珀罗干涉仪是珀罗于1897年所发明的一种能现多光束干涉的仪器，是长度计量和研究光谱超精细结构的有效工具；它还是激光共振腔的基本构型，其理论也是研究干涉光片的基础，在光学中一直起着重要的作用。在光谱学中，应用精确的迈克尔逊干涉仪或法布里-珀罗干涉仪，可以准确而详细地测定谱线的波长及其精细结构。【实验目的】 1．掌握迈克尔逊干涉仪和法布里-珀罗干涉仪的工作原理和调节方法；2．了解各类型干涉条纹的形成条件、条纹特点和变化规律；3．测量空气的折射率。【实验原理】（一）迈克尔逊干涉仪 m1、m2是一对平面反射镜，g1、g2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，g1 称为分光板，在其表面A镀有半反射半透射膜，g2称为补偿片，与g1平行。 当光照到g1上时，在半透膜上分成两束光，透射光1 射到m1，经m1反射后，透过g 2， 在g1的半透膜上反射到达e；反射光2射到m2，经m2反射后，透过g1射向e。两束光在 ?。玻璃中的光程相等。当观察者从e处向g1看去时，
54知识讲解 波的干涉和衍射(基础)
物理总复习：波的干涉和衍射 【考纲要求】 1、知道波的叠加原理； 2、知道波的干涉和衍射现象； 3、了解多普勒现象。 【考点梳理】 考点一、波的衍射 要点诠释：1、衍射现象 波绕过障碍物到障碍物后面继续传播的现象，叫做波的衍射。 2、发生明显衍射现象的条件 障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。 3、衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射 只不过有些现象不明显，我们不容易观察到。 当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射现象十分明显，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到。 考点二、波的干涉 要点诠释：1、波的独立传播原理和叠加原理 （1）波的独立传播原理： 几列波相遇时，能够保持各自的运动状态继续传播而并不相互干扰，这是波的一个基本性质。 （2）波的叠加原理：两列波相遇时，该处介质的质点将同时参与两列波引起的振动，此时质点的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和，这就是波的叠加原理。 2、波的干涉 （1）波的干涉现象 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉。 （2）产生稳定的干涉现象的条件：两列波的频率相等。 干涉条件的严格说法是：同一种类的两列波，频率(或波长)相同、相位差恒定，在同一平面内振动。高中阶段我们不讨论相和相位差，且限于讨论一维振动的情况，所以只强调“频率相同”这一条件。 （3）一切波都能发生干涉，干涉是波的特有现象之一。 3、对振动加强点和减弱点的理解 波的干涉是频率相同的两列波叠加，是波特有的现象，波的干涉中，应注重理解加强和减弱的条件。
其判断方法有两种： 一是根据两列波的波峰与波峰相遇（或波谷与波谷相遇）点为加强的点，波峰和波谷的相遇点是减弱的点。 二是根据某点到两波源的距离之差为波长的整数倍，则该点为加强点；某点到两波源的距离为半波长的奇数倍，则该点为减弱点。 同时注意加强的点只是振幅大了，并非任一时刻的位移都大；减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都最小。 考点三、多普勒效应 要点诠释：1、多普勒效应 由于观察者与波源之间存在相对运动，使观察者感受到的波的频率与波的实际频率不同的现象，叫做多普勒效应。 如果二者相互接近，观察者接收到的完全波的个数增多，频率增大；如果二者远离，观察者接收到的完全波的个数减少，频率减小。 当声源与接收者接近时，接收者听到的声音的声调升高；当声源与接收者远离时，接收者听到的声音的声调降低的现象，叫做多普勒效应。 2、多普勒效应是所有波动过程共有的特征。 根据声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度；根据光波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度等。 【典型例题】 类型一、波的衍射 例1、如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是（） A．此时能明显观察到波的衍射现象 B．挡板前后波纹间距离相等 C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射 D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象 【思路点拨】衍射总是会发生的，但发生明显的衍射现象要有一定的条件，发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。 【答案】ABC 【解析】能发生衍射和能发生明显的衍射不同，波的衍射是不需要条件的，而要发生明显的衍射必须满足一定的条件。根据发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多，从题图中可看出孔AB的尺寸与波长相差不多，所以此时能明显地观察到波的衍射现象，A正确；因为穿过挡板小孔后的波速不变，频率相同，所以波长也相同，B正确；若将孔AB扩大，将可能不满足明显衍射现象的条件，就有可能观察不到明显的衍射现象，C正确；若将波源频率增大，由于波速不变，所以波长变小，将可能不满足明显衍射现象的条件，也有可能观察不到明显的衍射现象，D错误。故选ABC。 【总结升华】准确理解发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。当某个物理量发生变化时，就是要分析出波长的变化。 举一反三 【高清课堂：波的干涉和衍射例2】
409-分振幅干涉
409分振幅干涉 1. 选择题 1，光波从光疏媒质垂直入射到光密媒质，当它在界面反射时，其 （A ）相位不变 （B ）频率增大 （C ）相位突变 （D ）频率减小 [ ] 2，波长为500nm 的单色光从空气中垂直地入射到镀在玻璃(折射率为1.50)上折射率为1.375、厚度为1.0×10- 4cm 的薄膜上。入射光的一部分进入薄膜，并在下表面反射, 则这条光线在薄膜内的光程上有多少个波长？反射光线离开薄膜时与进入时的相位差是： (A) 2.75，5.5π (B) 2.75，6.5π (C) 5.50，11π (D) 5.50，12π [ ] 3，如图所示, 薄膜的折射率为n 2，入射介质的折射率为n 1，透射介质为n 3，且n 1＜n 2＜n 3，入射光线在两介质交界面的反射光线分别为(1)和(2)，则产生半波损失的情况是： (A) (1)光产生半波损失， (2)光不产生半波损失 (B) (1)光 (2)光都产生半波损失 (C) (1)光 (2)光都不产生半波损失 (D) (1)光不产生半波损失，(2)光产生半波损失 [ ] 4，波长为λ的单色光垂直入射到厚度为e 的平行膜上，如图若反射光消失，则当n 1＜n 2＜n 3时,应满足条件(1)； 当n 1＜n 2＞n 3时应满足条件(2)。条件(1)，条件(2)分别是： (A) (1)2ne = k λ, (2) 2ne = k λ (B) (1)2ne = k λ + λ/2, (2) 2ne = k λ+λ/2 (C) (1)2ne = k λ－λ/2, (2) 2ne = k λ (D) (1)2ne = k λ, (2) 2ne = k λ－λ/2 [ ] 5，在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率n 小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长λ 的透射光能量。假设光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为： （A ）n /λ （B ）n 2/λ （C ）n 3/λ （D ）n 4/λ [ ] 6，如图所示，折射率为n 2 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知 n 1 ＜n 2 ＞n 3， 3 3