1相干光双缝干涉
光的干涉干涉现象及双缝干涉的研究
光的干涉干涉现象及双缝干涉的研究光的干涉现象及双缝干涉的研究光的干涉是光学中一种重要的现象，它揭示了光的波动性质。
其中，双缝干涉是干涉现象中最经典的实验，通过解释双缝干涉现象，我们可以深入了解光波的性质以及光的传播规律。
在进行双缝干涉实验时，我们需要一束单色光照射到一个具有两个细缝的屏幕上，根据海森伯不确定性原理，我们可以得到具有确定位置的光子处于相干态，以波动的形式传播。
当光波穿过两个细缝后，在屏幕的另一侧会产生干涉现象。
双缝干涉的本质是两个波源发出的光波相互干涉。
在干涉图样中，我们可以观察到一系列明暗相间的干涉条纹。
明纹和暗纹的分布规律可以通过干涉公式解释：明纹出现在两个波源处于同相位的位置，暗纹则出现在两个波源处于反相位的位置。
这种明暗交替的条纹分布形成了干涉图案。
双缝干涉实验引出了许多有趣的现象和应用。
通过增加光源的强度或调节光的波长，我们可以改变干涉图样的条纹间距和亮度。
这一现象使得我们可以通过干涉测量光波的波长和光源的强度，为光学领域的研究提供了有力工具。
双缝干涉还引发了对光的粒子性和波动性的深入讨论。
作为一种波动现象，双缝干涉可以被解释为光波的干涉叠加效应。
但是，当我们使用非常弱的光源时，我们会观察到一个奇特的现象：光子呈现出离散的撞击痕迹。
这种现象实验证明了光的粒子性质，即光同时具备粒子和波动性。
双缝干涉也被广泛应用于科学研究和工程实践中。
在光学仪器中，通过控制光的干涉现象，我们可以实现基于干涉的测量和显示技术，如干涉仪、干涉计等。
这些仪器在光学领域和其他科学领域的研究中发挥着重要作用。
尽管双缝干涉现象已经得到了广泛的研究和应用，但干涉理论的深入研究仍然是一个持续的课题。
例如，当干涉光波在空间中传播时，它们可能会受到其它效应的影响，如衍射、散射等。
这些效应可能会引起干涉图样的变形和扩展，对干涉实验的结果产生影响。
因此，在研究和应用干涉现象时，我们需要考虑这些额外的因素，以获得准确的实验结果。
光的双缝干涉 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
【提示】（1）双缝干涉图样的条纹关于中间条纹左右对称。（2）单色光的干涉图样：干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹。白光的干涉图样：中央条纹是白色的，两侧干涉条纹是彩色条纹。
[活动 ]双缝干涉图样明暗条纹的判断
例3 在双缝干涉实验中，双缝到光屏上 点的距离之差为 ，若两次实验分别用频率 的单色光 和 的单色光 进行实验，则 点出现明、暗条纹的情况是( )。A.单色光 和 分别照射时，均出现明条纹B.单色光 和 分别照射时，均出现暗条纹C.单色光 照射时出现明条纹，单色光 照射时出现暗条纹D.单色光 照射时出现暗条纹，单色光 照射时出现明条纹
，出现亮纹； ，出现暗纹。
2.相邻两亮（暗）条纹间的距离： （等间距、等宽）。
应用探究
[活动 ]白光的双缝干涉现象
例2 在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是( )。A.用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光B.用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较短的紫光C.相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D.在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽
A. B. C. D.
D
[解析] 出现第3条暗条纹，说明 、 到 点距离之差为 ，而 ，所以 ，D项正确。
4.（任务2）（多选）双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝 和 与单缝 的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上 点到两缝的距离相等，距 点最近的第一条亮条纹在 点处。已知红光、绿光和蓝光三种色光比较，红光的波长最长，蓝光的波长最短，那么如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上 点及其上方的干涉条纹情况，下列叙述正确的是( )。
14-1相干光_14-2杨氏双缝干涉实验
第十四章 波动光学
24
红光入射的杨氏双缝干涉照片
白光入射的杨氏双缝干涉照片
您能判断0级条纹在哪吗？
第十四章 波动光学
14 – 2 杨氏双缝干涉实验
光程 劳埃德镜
25
二
光程（optical path）和光程差
干涉现象决定于两束相干光的位相差 真空中的相差：
r2 r1 2 π
真空中 : c
Qiqihar University
大学物理
48 学时
教材：物理学教程（第二版）下册
主讲：迟卓君
2
第十四章 波动光学 （wave optics ）
主讲：迟卓君
第十四章 波动光学
3
பைடு நூலகம்
一、光学的任务： 光学是研究光的产生和传播，以及光与 物质相互作用规律的学科。
二、按光学的发展过程，可划分为： 几何光学时期 波动光学时期 量子光学时期 现代光学时期 三、光的本性： 光是电磁波。光具有波粒二象性。
几何路程差 （波程差）
介质中？
u 1 c n
介质的 折射率
介质中: n
u
n
n
光在介质中传播几何路程为r，相应的位相变化为
2
第十四章 波动光学
r
n
2
nr
折算到真空中：nr
14 – 2 杨氏双缝干涉实验
光程 劳埃德镜
26
1) 光程: 介质折射率与光的几何路程之积 =
光程 劳埃德镜
18
s
s1
d o
r1
B
p
r2
D
x
o
s2
第二节双缝干涉
光程: 在传播时间相同或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,光程等于介 质折射率乘以光在介质中传播的路程.
2. 光程差
两束相干光,分别在两介质中传播后p点相遇,其相位差为
∆φ
=
2π r2 λ2
−
2π r1 λ1
=
2πn2 r2 λ0
−
2πn1 r1 λ0
=
2π λ0
传播的路径x 应为
x = ct = c r = nr
u
在介质中相应的相位改变为
∆φ = 2π r λ
在改变相同相位的条件下,光波在不同介质中传播的路程是 不同的.
∆φ = 2π r = 2π x λ λ0
x = λ 0r = nr λ
上式说明在相位变化相同的条件下,光在介质中传播的路程r
可折合为光在真空中传播的路程 nr.
= 0,1,2,3.........) I (k = 0,1,2,3.........)
=
4I1 I=
0
加强 减弱
两束不相干的光波在空间相遇其光强为 I = I1 + I2 ,没有干涉项. 四. 光波的半波损失
光波传播遇两个不同的介质,介质的疏密由两个介质的折射率 决定,光疏介质,折射率n相对小;光密介质,折射率n相对大. 光由光疏介质→光密介质→光疏介质,有半波损失,此时有位 相的突变. 五. 光程 光程差
解：无云母片， r1 = r2 δ =0
s1
r1
加上云母片，
s2
r2
P0
δ =[(r1 − e)⋅1+ ne− r2 ⋅1] = (n −1)e r1 = r2
p0处为第七级明纹
δ = 7λ = (n −1)e e = 7λ = 6.6 ×10−6 m
相干光与杨氏双缝干涉
光波是电磁波在空间的传播。而电磁波用矢量E和H表示 。
平面电磁波方程
E
E0
cos (t
r) u
H
H0
cos (t
r) u
实验证明光波中参与与物质相互作用（感光作用、生理作用等
）的只是 E 矢量，称它为光矢量。E 矢量的振动称为光振动。
可见光的范围
: 400 ~ 760nm : 7.51014 ~ 4.31014 Hz
解： (1) X D 180 632 .8107 0.518 cm
d
0.022
(2) X d 0.45 0.015 562 .5 nm
D
120
例2 在杨氏双缝干涉的实验中，入射光的波长为
λ， 若在缝S2上放置一片厚度为b、折射率为 n 的
透明薄膜，试问：（1）两束光的光程差；（2）原
白光照射时，出现彩色条纹
续上
三 相干光 振动方向、频率相同，相位差恒定。
1）普通光源的发光机制
激
En
发
态
跃迁 基态
自发辐射
原子能级及发光跃迁
E h
1
2
P
t : 108 ~ 1010 s
普通光源发光特 点： 原子发光是断续 的，每次发光形成一 长度有限的波列, 各 原子各次发光相互独 立，各波列互不相干.
2）相干光的产生 振幅分割法
=
d
x
D
d << D x << D
d
x
x D
k D
k
(2k 1) D
d (2k 1)
2
加强
减弱
明纹 k
暗纹
k 0,1,2,
第十一章-1相干光-2杨氏双缝干涉-劳埃德镜-教案
§11－1 相干光件及获得方法2. 能分析杨氏双缝干涉条件、条纹分布规律和位置；理解劳埃德镜光干涉规律三、教学过程:引言：什么是光的干涉现象？与机械波类似，光的干涉现象表现为在两束光的相遇区域形成稳定的、有强有弱的光强分布。
即在某些地方光振动始终加强（明条纹），在某些地方光振动始终减弱（暗条纹），从而出现明暗相间的干涉条纹图样。
光的干涉现象是波动过程的特征之一。
光的干涉：两束光的相遇区域形成稳定的、有强有弱的光强分布。
实际是满足一定条件的两列相干光波相遇叠加，在叠加区域某些点的光振动始终加强，某些点的光振动始终减弱，即在干涉区域内振动强度有稳定的空间分布。
干涉条纹：所形成的均匀分布的图样。
§11－1相干光一、相干光：两束满足相干条件的光称为相干光1、相干条件（Coherent Condition）：这两束光在相遇区域：①振动方向相同；②振动频率相同；③相相位同或相位差保持恒定那么在两束光相遇的区域内就会产生干涉现象。
2、相干光的获得（1）普通光源的发光机理当原子中大量的原子（分子）受外来激励而处于激发状态。
处于激发状态的原子是不稳定的，它要自发地向低能级状态跃迁，并同时向外辐射电磁波。
当这种电磁波的波长在可见光范围内时，即为可见光。
原子的每一次跃迁时间很短（10－8 s ）。
由于一次发光的持续时间极短，所以每个原子每一次发光只能发出频率一定、振动方向一定而长度有限的一个波列。
由于原子发光的无规则性，同一个原子先后发出的波列之间，以及不同原子发出的波列之间都没有固定的相位关系，且振动方向与频率也不尽相同，这就决定了两个独立的普通光源发出的光不是相干光，因而不能产生干涉现象。
（2）获得相干光源的两种方法a.原理：将同一光源上同一点或极小区域（可视为点光源）发出的一束光分成两束，让它们经过不同的传播路径后，再使它们相遇，这时，这一对由同一光束分出来的光的频率和振动方向相同，在相遇点的相位差也是恒定的，因而是相干光。
双缝干涉实验中的相干性分析
双缝干涉实验中的相干性分析双缝干涉实验是一项经典的物理实验，通过光的干涉现象展示了波动性的特征。
在这个实验中，将光源照射在两个非常接近的小缝上，形成了一系列明暗相间的干涉条纹。
这个实验既有理论上的探索，也有实际应用的价值。
本文将主要对双缝干涉实验中的相干性进行分析。
首先，相干性是指两个波或光源间存在着固定的相位关系。
在传统的光学理论中，相干性是产生干涉现象的必要条件。
而在双缝干涉实验中，当两个光波经过两个小缝之后，在屏幕上形成的干涉条纹能够清晰地展示出相干性的特征。
其次，双缝干涉实验中的相干性可以通过干涉条纹的横向分布来展示。
当两个光波的相位差为整数倍的波长时，干涉条纹出现明亮的区域，称为干涉峰；而当相位差为半个波长时，干涉条纹出现暗淡的区域，称为干涉谷。
这一现象被称为相干明暗条纹。
而干涉条纹的宽度则与双缝间距、光源波长以及观察屏幕距离双缝的距离有关。
另外，双缝干涉实验还可以通过干涉条纹的纵向分布来提供有关相干性的信息。
当两个光波的相位差改变时，干涉条纹随之发生移动。
这一现象实际上是由于观察屏幕上的不同位置接收到的光波在相位上的差异导致的。
通过测量干涉条纹的位移，我们可以进一步确定双缝光源的相干长度。
除了理论上的意义外，双缝干涉实验在实际应用中也有一定的价值。
例如，在衍射光栅领域，光栅在受到光源照射时，会产生一系列的干涉条纹。
通过分析干涉条纹的特征，可以了解光栅的参数，从而在激光制导、光学通信等领域发挥重要作用。
在实验中，相干性的保持是确保干涉条纹清晰可见的关键。
如果光源不是相干的或者受到环境中的扰动，例如空气中的湍流、振动等，都会导致干涉条纹模糊或者消失。
因此，在双缝干涉实验中，我们需要采取相应的措施来保证实验的可靠性和准确性。
总之，双缝干涉实验是一个用来研究相干性的经典实验，在理论和实践上都有重要的意义。
通过分析干涉条纹的横向和纵向分布，我们可以了解不同波源之间的相位关系，并从中揭示出干涉现象的本质。
第十章 第一讲 相干光 杨氏双缝干涉
mm, 现要能用肉眼观察干涉条纹, 双缝的最大间距是多少？
解: (1) 相邻两明纹的间距公式为 D x = ① d d=2mm时, x =0.295mm
d=10mm时,
x =0.059mm
(2) 如果仅能分辨x =0.15mm, 则由①知:此时双缝间距为 D d = 4mm x 双缝间距大于4mm,肉眼无法分辨.
L2
注意: 各波列的 E , 可能各不相同
E3
结论: 同一原子先后发出的光及同一
时刻不同原子发出的光的频率 、振 动方向、初相、发光的时间均是随机 的. 各光波列互不相干！
3
E2 E1
一、普通光源的发光机制和特点 1．普通光源 ——由原子自发辐射发出光. 各光波列互不相干！
各光波列相干！ 2．激光光源 ——由受激辐射产生光.（§ 13-10） 二、相干光的获得
d
r2
x
O
d tan S2 D x = d (D ～ 1m .d～1mm) 很小 d << D x << D D x k k 0,1,2, 干涉加强 出现明纹 d D (2k 1) k 0 , 1 , 2 , 干涉减弱 出现暗纹 2
条纹位置:
观察、实验： 光的直线传播、反射和折射, 形成了“光线”的概念
发明： 透镜、凹面镜、望远镜.
二)．几何光学时期 (11~18世纪末) 实验： 建立了反射和折射定律.
发现： 光的“色散”现象、红外线、紫外线.
理论： 开始思考光的本性是什么？ (1) 牛顿的机械微粒说： 光是按照惯性定律沿直线飞行的微粒流. (2)惠更斯的机械波动说： 光是在特殊媒质“以太”中传播的机械波.
2 1
获得两种相干光的方法
获得两种相干光的方法
相干光是指两个或多个光波在时间上保持相对同步的状态,其强度和方向彼此相关,从而形成干涉条纹。
获得相干光的方法有很多种,以下是两种常见的方法:
1. 利用激光干涉仪:激光干涉仪是一种利用激光束干涉的原理来获取相干光的设备。
当两个激光束相遇时,它们会相互干涉,产生高度稳定的干涉条纹。
这些干涉条纹可以用来检测和测量光的速度、相位、偏振等参数。
激光干涉仪广泛应用于激光通信、激光雷达、光学测量等领域。
2. 利用双缝干涉实验:双缝干涉实验是一种通过测量光在不同位置产生的干涉条纹来获取相干光的方法。
在双缝干涉实验中,两个光波必须在同一时刻通过两个狭缝,然后它们会相互干涉,形成干涉条纹。
通过测量干涉条纹的位置和强度,可以确定光的速度、相位等参数。
双缝干涉实验被广泛应用于光学、量子物理、精密测量等领域。
除了以上两种方法,还有其他方法可以获取相干光,例如利用相干光合成技术、利用光程差干涉仪等。
这些方法的应用范围和局限性不同,需要根据具体的应用场景选择合适的方法。
获得相干光可以帮助我们进行许多重要的光学和量子物理实验。
在实际应用中,我们需要不断探索新的方法和技术,以获取更高质量的相干光,推动光学和量子物理领域的研究和发展。
双缝干涉实验解析
双缝干涉实验解析双缝干涉实验是现代物理学中经典的实验之一，通过这个实验可以揭示光的波动本质以及粒子的波粒二象性。
这个实验由英国物理学家托马斯·杨（Thomas Young）在19世纪初首次提出，对后来的物理学家产生了深远的影响。
首先，我们需要了解双缝干涉实验的基本原理。
在这个实验中，我们将一束单色光照射到两个非常靠近的小孔（即双缝）上。
光通过这两个小孔之后，形成一系列的波前，这些波前会在空间中相互叠加形成新的波纹。
如果我们在屏幕上放置一个接收器，例如感光板或者摄像机，我们就可以观察到干涉图案。
这个干涉图案由一系列亮暗相间的条纹组成，而这些条纹正是双缝干涉实验的标志。
那么，为什么会出现这样的干涉图案呢？这是因为光是一种波动现象，它遵循波动的干涉原理。
当两个波峰相遇时，它们会叠加形成一个更高的波峰；相反，当一个波峰和一个波谷相遇时，它们会互相抵消，形成一个更低的波峰或者完全消失。
在双缝干涉实验中，由于光通过两个小孔后到达屏幕上的位置距离不同，相位也就不同，这样不同的相位叠加就会形成干涉图案。
干涉图案的特点是明暗相间的条纹，而这些条纹的间距与两个小孔之间的距离有关。
在一定的条件下，我们可以通过干涉图案的间距计算出两个小孔间的距离。
这个结果对于实验中光的波长也有直接的关系，因为光的波长和干涉图案的间距之间存在特定的比例关系。
这样，通过双缝干涉实验，我们就可以测量光的波长，这对于研究光学现象和理解光的本质非常重要。
除了光的波动性，双缝干涉实验还揭示了光的粒子性质。
当我们将双缝干涉实验的实验装置缩小到微观尺度，例如将实验对象改为电子或中子，同样可以观察到干涉图案。
这表明，微观粒子也具有波粒二象性。
在实验中，尤其是当我们将实验装置缩小到分子或原子尺度，我们会发现干涉图案更加明显，这说明微观粒子的波动性更加显著。
双缝干涉实验不仅令人惊叹，而且也有广泛的应用。
例如，现代技术中的激光干涉仪就是基于双缝干涉实验原理设计的。
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1nm 109 m
2020/8/4
7
二、普通光源发光特点
1、光源的发光机理 光源的最基本发光单元是分子、原子
激
En
发
态ห้องสมุดไป่ตู้
普通光源：自发辐射
2020/8/4
基态 原子能级及发光跃迁
8
不同原子发的光
互相独立 同一原子先后发的光 互相独立
互相独立：前后发光间隔、频率、位相、振动
结论：
方向、传播方向。
两个独立的普通光源，不能构成相干光。既使同 一光源上的不同部分发出的光，一般也不会产生干涉。
1）d 、D 一定时，若 变化，则 x 将怎样变化？
x D
d
x k D
d
• D ，d 不变,波长增大，条纹变稀疏。反之，条纹变稠密。
2020/8/4
19
2）、D 一定时，条纹间距 x与 d 的关系如何？
x D
d
x k D
d
双缝干涉
,D不变，增大双缝间距(d)，中央条纹明纹中心位置不变，
E
E0
cos (t
r) u
H
H0
cos (t
r) u
2）光矢量: 用 E矢量表示光矢量, 它在引起人眼
视觉和底片感光上起主要作用 。
3）光强：在光学中，通常把平均能流密度称为 光强，用 I 表示。
I E02
2020/8/4
6
4）真空中的光速 可见光的范围
c 1
00
: 400 ~ 760nm : 7.51014 ~ 4.31014 Hz
其它各级条纹相应向中央明纹靠近，条纹变密。反之，条纹变 稀疏。
2020/8/4
20
3)d和 不变,双缝与屏幕间距 D 减小，中央明纹中
心位置不变，其它各级条纹相应向中央明纹靠近，条
纹变密。反之，条纹变稀疏。
x
xk 1
xk
D d
x k D
d
4) 改变光源S位置，当S上移时，干涉条纹整体向下
平移，条纹间距不变； S下移时，零级明纹上移，干
n1
n2 n1
25
例 以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上，双缝与屏 幕的垂直距离为1m。
(1) 从第一级明 纹 到同侧 的第四级明 纹的距离为 7.5mm，求单色光的波长；
(2) 若入射光的波长为600nm，求相邻两明纹间的距离。
解
（1）
xk
D k ,
d
k 0,
1,
2,
x14
x4
i
nr c r ct u
光程表示在相同的时间内光在真空中通过的路程
物理意义：光在介质中通过的几何路程 折算到真空中的路程。
2020/8/4
29
二、相位差与光程差的关系
(2np2r2
n1r1) 光程差
光在真空中的波长
若两相干光源不是同相位的
0
2p
两相干光源同相位，干涉条件
k, (2k 1)
2020/8/4
1773-1829 13
11-2 杨氏双缝干涉实验
一、实验
1 、 实验装置
S1 r1
Sd
P
r2
x
o
S2
D
单色光：只有单一波长的光。
S1和S2之间的距离很小（约为0.2mm），观察屏与 狭缝之间的距离约为1m以上。
2020/8/4
14
2、条纹分布 观察屏上出现一系列稳定的、对称的明暗相
x1
D d
k4
k1
d x14 500nm
D k4 k1
（2） x D 3.0 mm
2020/8/4
d
26
11-3 光程 薄膜干涉
一、光程 光程差
真空中光的波长 c
介质中的波长
n
u
u c n
介质中的波长
n
n
302
c 1 00 u 1
真空中的波长 介质的折射率
2020/8/4
2）光的机械波动说（19世纪初—后半世纪）
2020/8/4
2
2）光的机械波动说（19世纪初--后半世纪）
英国人杨（T.Young)和法国人菲涅尔(A.T.Fresnel) 通过干涉、衍射、偏振等实验证明了光的波动性 及光的横波性。
性质：弹性机械波，在机械以太中传播。
3）光的电磁说（19世纪的后半期）
2020/8/4
17
2、干涉减弱的条件为：
d x (2k 1)
D
2
k 1, 2,
屏上产生暗条纹的位置为：
x D (2k 1)
d
2
k 1, 2,
中央明纹两侧对称地分布着暗条纹，相邻或暗条纹
间距为：
x
xk 1
xk
D d
(与k无关）
干涉条纹是等距离分布的
2020/8/4
18
三、讨论（影响干涉条纹的几个主要因素）
4
出现了“相干光学”、“纤维光学”、“全 息光学与全息技术”….它是既年轻又古老的科学。 也是现代技术的基础。
分类： 1）几何光学—研究光的直线传播及光学仪器的
制造； 2）波动光学—研究光的波动性； 3）量子光学—研究光与物质的相互作用。
2020/8/4
5
§11-1 相干光
一 光是一种电磁波 1）平面电磁波方程
2
k 0,1,2…加强（明） k 0,1,2…减弱（暗）
2020/8/4
30
三、薄透镜不引起附加的光程差
A F
o
B
焦平面
A
F'
B
使用透镜不会引起各相干光之间的附加光程差。
2020/8/4
31
例：
已知：杨氏干涉实验中S2 缝
上覆盖的介质厚度为 h ，折
射率为 n ，设入射光的波长
S1
r1
o
为。问：原来的零级条纹 移至何处？若移至原来的第
1924年法国人德布罗意（De.Broglie)大胆地提 出了“物质波”的概念，而后薛定谔、海森伯等 人创建了量子力学，又将二者统一起来。
光是一个复杂性的客体，它的本性只能通过 它所表现的性质来确定，它的某些方面象波而另 一方面象微粒（波粒二象性）。
所有的客观实物粒子都是波粒二象性的
2020/8/4
27
光在介质中传播几何路程为r，相应的相位变化为：
2p r 2p nr n
S1
r1
n1
S2
r2 P n2
2p
r1
n1
2p
r2
n2
2p
(n1r1 n2r2 )
干涉强弱决定于两束相干光的相位差。
两束相干光通过不同的介质时，相位差不能单 纯由几何路程差决定。
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光程 niri
间条纹，条纹间的距离彼此相等，且都与狭缝平 行，O处的中央条纹是明条纹。
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二、定量分析
s1 q
s d o
r1 q r2
B
x
o
s2 r
D
波程差可写为： r2 r1 d sinq
式中q 是B点到双缝中心的连线与水平方向之间的夹角
因q 很小， sinq tgq x / D
d x
P'
P
s1
d
s2
ML
D
半波损失 ：光由光速较大的介质射向光
速较小的介质时，反射光位相突变 π 。
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半波损失 光密介质：折射率较大的介质
光疏介质：折射率较小的介质 光从光疏介质 射到光密介质 表面反射时，反射光 位相跃变p，即有半波损失。
有半波损失
没有半波损失
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n1
n2 n1
D
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1、干涉加强的条件为：
d x k (k 0,1, 2,)
D
屏上产生明条纹的位置为：
x k D k 0,1, 2,
d
其中k=0，对应的光程差为0，相应的条纹为中央明纹
中央明纹两侧对称地分布着明条纹，相邻明条纹间距
为：
x
xk1 xk
D
d
（与k无关）
干涉条纹是等距离分布的。
第十一章 波动光学
光的干涉、衍射与偏振
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概述：人们对光的认识经历了一个否定的否定过程
1）光的机械微粒学说（17世纪—18世纪末）
代表：牛顿
v水 v空气
对立面：惠更斯—波动说
v水 v空气
分歧的焦点：光在水中的速度
1850年佛科（Foucauld）测定 微粒说开始瓦解
v水 v空气
（如：杨氏双缝干涉） 波阵面分割法
s1
光源*
s2
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双缝干涉
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托马斯．杨
托马斯．杨出生在英国萨默塞特郡密尔韦顿一 个富裕的贵格会教徒的家庭。他是十个孩子中 的老大，是一个天才儿童。杨两岁就学会了看 书，十四岁时用拉丁文写过一篇自传，就在当 时他已掌握了多种语言。在中学时期，他已能 够阅读拉丁文和布腊文的经典著作以及意大利 和法国作家的著作，并且能运用这些作者的语 言对所读过的内容做笔记。