,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件完整,*,第,3,章 波动光学,3-5,迈克耳孙干涉仪,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,ppt课件完整,*,单色光源,反射镜,反射镜,一、迈克耳孙干涉仪,与 成 角,补偿板,分光板,移动导轨,1,ppt课件完整,单色光源反射镜 反射镜一、迈克耳孙干涉仪与,反射镜,反射镜,单色光源,光程差,的像,2,ppt课件完整,反射镜 反射镜单色光源光程差 的像2ppt课件完,当 不垂直于 时，可形成劈尖型等厚干涉条纹.,反射镜,反射镜,单色光源,3,ppt课件完整,当 不垂直于 时，可形成劈尖型等厚干涉条,干涉条纹移动数目,二、迈克尔孙干涉仪的主要特性,两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差。,移动距离,移动反射镜,4,ppt课件完整,干涉条纹移动数目二、迈克尔孙干涉仪的主要特性 两,干涉条纹的移动,当 与 之间距离变大时，圆形干涉条纹从中心一个个长出,并向外扩张,干涉条纹变密;距离变小时，圆形干涉条纹一个个向中心缩进，干涉条纹变稀。,5,ppt课件完整,干涉条纹的移动 当 与 之,插入介质片后光程差,光程差变化,干涉条纹移动数目,介质片厚度,光程差,6,ppt课件完整,插入介质片后光程差光程差变化干涉条纹移动数目介质片厚度光程差,长的玻璃管，其中一个抽成真空，另一个则储有压强为 的空气,用以测量空气的折射率 。设所用光波波长为,546,nm,，,实验时，向真空玻璃管中逐渐充入空气 ，直至压强达到 为止。在此过程中，观察到,107.2,条干涉条纹的移动，试求空气的折射率 。,例,在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别插入,解,7,ppt课件完整,长的玻璃管，其中一,三、在光的干涉现象中存在的动态问题,所谓的动态问题是指在光的干涉现象中，如果形成光的干涉现象的两束相干光的,光程差固定不变,，形成固定的明暗相间的干涉条纹。如果,两束光的光程差发生变化,，就会看到干涉条纹的移动。,在杨氏双缝实验、等倾干涉和等后干涉中都存在干涉条纹的移动问题。,1,、杨氏双缝,在杨氏双缝干涉实验中，我们知道两路相干光的光程差满足下述条件时产生明纹。,8,ppt课件完整,三、在光的干涉现象中存在的动态问题 所谓的动态,当光程差改变时，干涉条纹发生移动，而且有下述关系式：,当,时，,说明当光程差改变 时，干涉条纹移动一条,。,下面举例说明。,9,ppt课件完整,当光程差改变时，干涉条纹发生移动，而且有下述关,例,1,：,如图所示，用波长为 的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为,n,、劈角为,a,的透明劈尖,b,插入光线,2,中，则当劈尖,b,缓慢地向上移动时（只遮住,S,2,），屏,C,上的干涉条纹。,（,1,）间隔变大，向下移动；,（,2,）间隔变小，向上移动；,（,3,）间隔不变，向下移动；,（,4,）间隔不变，向上移动。,S,1,S,2,S,C,1,2,10,ppt课件完整,例1：如图所示，用波长为 的单色光照射双缝干涉实验装,解：因为间隔,所以间隔不变。,不插入劈尖时，两路光的光程相等，屏上形成中央明纹。,S,1,S,2,S,C,1,2,当,2,路光插上劈尖后，,2,路光的光程增加，,2,路光与,1,路光的光程差发生了改变。,这时,1,路光要想保持与,2,路光的光程相等，,条纹,只能向下,移动,。,11,ppt课件完整,解：因为间隔所以间隔不变。不插入劈尖时，两路光的光程相等，,例,3,：,如图所示，在双缝干涉实验中,SS,1,=SS,2,用波长为 的光照射双缝,S,1,和,S,2,，通过空气后在屏幕,E,上形成干涉条纹，已知,P,点处为第三级条纹，则,S,1,和,S,2,到,P,点的光程差为 ，若将整个装置放于某种透明液体中，,P,点为第四级条纹，则该液体的折射率,n=,。,S,1,S,2,S,P,E,12,ppt课件完整,例3：如图所示，在双缝干涉实验中SS1=SS2用波长为,S,1,S,2,S,P,E,解：,形成明纹的条件为：,P,点为第三级明纹，,即,S,1,和,S,2,到,P,点的光程差为 。,若整个装置放于某种液体中，,P,点为第四级条纹，条纹发生了移动，,条纹移动的原因是两路光光程差改变引起的。,光程差改变一个 ，条纹移动一个。,13,ppt课件完整,S1S2SPE解：形成明纹的条件为：P点为第三级明纹，即S1,S,1,S,2,S,P,E,整套装置没有放入液体前：,放入液体后：,解得：,14,ppt课件完整,S1S2SPE整套装置没有放入液体前：放入液体后：解得：14,2,、等倾干涉（多数出现在迈克尔逊干涉仪中）,光程差的改变与条纹的移动关系与杨氏双缝实验一样。,当,时，,说明当光程差改变 时，干涉条纹移动一条,。,下面举例说明：,15,ppt课件完整,2、等倾干涉（多数出现在迈克尔逊干涉仪中）光程,例,3,：,用迈克尔逊干涉仪测微小的位移，若入射光波长 ，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了,2048,条，反射镜移动的距离,d=,。,解：,移动反射镜时，有,光程差,（明纹条件）,所以有：,光程差改变，条纹移动。有,16,ppt课件完整,例3：用迈克尔逊干涉仪测微小的位移，若入射光波长,例,4,：,在迈克尔逊干涉仪的两臂中，分别放入长,0.200m,的玻璃管，一个抽成真空，另一个充以,1 atm,的氩气。今用汞绿线 照明，在将氩气徐徐抽出最终也达到真空的过程中，发现有,205,个条纹移过视场，问氩气在一个大气压时的折射率是多少？,解：,光程差的改变量与条纹移动的关系为：,17,ppt课件完整,例4：在迈克尔逊干涉仪的两臂中，分别放入长0.200m 的玻,3,、等厚干涉（包括劈尖的旋转、平移。还有就是出现在迈克尔孙干涉仪中）,在等厚干涉中，光程差的改变，就是相干的两路光厚度的改变。并且有下述关系式：,当厚度的改变量为,时，,干涉条纹移动一条。,等厚干涉中，光程差为：,有没有半波损失结果都一样。,18,ppt课件完整,3、等厚干涉（包括劈尖的旋转、平移。还有就是出现在迈克尔孙干,例,5,：,在两叠合的玻璃片的一端塞入可被加热膨胀的金属丝,D,使两玻璃片成一小角度，用波长为,589nm,的纳光照射，从图示劈尖正上方的中点处（即,L/2,处），观察到干涉条纹向左移动了,10,条，求金属丝直径膨胀了多少？若在金属丝,D,的上方观察又可看到几条条纹移动？,L,D,19,ppt课件完整,例5：在两叠合的玻璃片的一端塞入可被加热膨胀的金属丝D使两玻,L,D,解：,在劈尖的上面边缘的任意一点处，条纹每移动一条，劈尖厚度增加 ，则 处，有,L/2,D,20,ppt课件完整,LD 解：在劈尖的上面边缘的任意一点处，条纹每移动一条，劈尖,感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，,如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！,感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，,