广东工业大学：《大学物理》课程教学课件（讲稿）第四篇 波动光学 第8章 光的干涉（无动画）

托马斯·杨（ThomasYoung，1773年-1829年英国医生、物理学家，光的波动说的奠基人之一。杨不仅在物理学领域领袖群英、名享世界，而且涉猎基广，力学、数学、光学、声学、语言学、动物学、考古学等等。他对艺术还颇有兴趣，热爱美术，几乎会演奏当时的所有乐器，并且会制造天文器材，还研究了保险经济问题。杨做了著名的杨氏双缝干涉实验为光的波动说奠定了基础。在物理光学领域的杨氏在1801年首先研究是具有开拓意义的，他第一个测量了7种光用实验的方法研究的波长，最先建立了三原色原理：指出一切色了光的干涉现象彩都可以从红、绿、蓝这三种原色中得到。杨为光的波动理论确对弹性力学也很有研究，后人为了纪念他的贡定了实验基础。献，把纵向弹性模量称为杨氏模量

杨氏在1801年首先 用实验的方法研究 了光的干涉现象， 为光的波动理论确 定了实验基础。 托马斯·杨（Thomas Young，1773年-1829年 ） 英国医生、物理学家，光的波动说的奠基 人之一。杨不仅在物理学领域领袖群英、名享 世界，而且涉猎甚广，力学、数学、光学、声 学、语言学、动物学、考古学等等。他对艺术 还颇有兴趣，热爱美术，几乎会演奏当时的所 有乐器，并且会制造天文器材，还研究了保险 经济问题。杨做了著名的杨氏双缝干涉实验， 为光的波动说奠定了基础。在物理光学领域的 研究是具有开拓意义的，他第一个测量了7种光 的波长，最先建立了三原色原理：指出一切色 彩都可以从红、绿、蓝这三种原色中得到。杨 对弹性力学也很有研究，后人为了纪念他的贡 献，把纵向弹性模量称为杨氏模量

等间距条纹一、杨氏双缝于涉纵截面图

r1 r2 S1 S2 S 纵截面图 等间距条纹

1.现象屏上出现与缝平行的明暗相间条纹1XAx AxdlldId2.明暗条纹位置分布pD>>drk=1x3k=0H-k=00k=0S0Dk=1p点波程差加强（明纹、极大）±k2= r, -ri i~ d sine =2±(2k+1)减弱（暗纹、极小）k = 0,1,2

屏上出现与缝平行的明暗相间条纹 d 1 Δx  1. 现象 d Δ x d Δx 2. 明暗条纹位置分布 D  d 2 1   r  r  d sin   k 2 ( 2k 1 )    加强（明纹、极大） 减弱（暗纹、极小） p 点波程差： k  0,1,2, δ o 2r 1r  1s 2 s x k  0 k  0 k  1 k  0 k  1 D d p

p±k2明纹d sin 021k=1±(2k+1)暗纹2XS2-k=0-k=0x00很小,.sin0～ tg0-k=0DS10Dk=1DA明纹±kdk = 0,1,2,..D2暗纹±(2k+1)2d3.条纹间距(1)7相邻明纹间距：△x = Xk+1 - XkaDkaD(k + 1)^DAx :ddd

D x 很小，sin  tg  x  d D k   2d D ( 2k 1 )    明纹 暗纹 k  0,1,2, x d δ D o 2r 1r  1s 2s x k0 k0 k1 k0 k1 p d sin    k 2 ( 2 k 1 )    明纹 暗纹 3. 条纹间距 （1）相邻明纹间距： k k x  x  x  1 d k D d k D x       ( 1) d D 

（2）相邻暗纹间距：△x = Xk+1 - Xk[2(k +1) +1]aD(2k +1)aDADAx2d2dd相邻明纹与相邻暗纹的间距都相同，所以条纹明暗相间平行等距。D2Axd讨论A.△x与k无关，平行等间距条纹。B. △x oc 1/ dC. Ax DD. △x oc 2

（2）相邻暗纹间距： k k x  x  x  1 d k D d k D x 2 (2 1) 2 [2( 1) 1]        相邻明纹与相邻暗纹的间距都相同，所以条纹明暗相间 平行等距。 d D  d D x  Δ  Δx  1 d A. Δ x 与k 无关 ，平行等间距条纹。 B. C. Δx  D D. Δ x   讨论