第20章光的干涉与衍射 §20-1光的相干性 E=E+E2 加强:I=I1+I2+2VII2 相干叠加 减弱:1=I1+I2-2VI1I2 相干条件:同频率,同振动方向,有恒定相位差
第20章 光的干涉与衍射 §20-1 光的相干性 E E1 E2 1 2 2 1 2 加强:I I I I I 1 2 2 1 2 减弱:I I I I I 相干条件:同频率,同振动方向,有恒定相位差。 相干叠加
非相干叠加: (同频率,同振动方向) r 2π E=E1o cos(@t+ E 元 元 P E2 E,=E0cos(ot+0,-元 3) →E=Ec0s(ot+p) E=Eio+E2o+2E1oE20 COS(Ap) △0=02-9-2π5-1 I=I+12+2I 12 cos(Ap) 01-p2恒定:相干叠加91-p2不恒定:非相干叠加 =1,+12cosAgdr =0 观察时间 >>T(振动周期)
非相干叠加: (同频率,同振动方向) 1 10 1 1 2 E E t r cos( ) 0 E E t cos( ) 2 2 2 0 10 20 10 20 E E E E E 2 cos( ) 1 2 1 2 I I I I I 2 cos( ) 1 2 恒定:相干叠加 1 2 不恒定:非相干叠加 I I I I I d 0 1 2 1 2 cos 1 2 观察时间 T(振动周期) =0 p E1 E2 S1 S2 1 r 2 r 2 20 2 2 2 E E t r cos( ) 2 1 2 1 2 r r
§20-2双缝干涉空间相干性 分割波阵面 分割振幅 一、双缝干涉实验 s. x δ≈dsin0 δ=3-i≈dsin0 L d<<L 如δ=dsin0=±k2k=0,1,2,… P点处是亮的 o=asm0=±2k-0 k=1,2,3,…P点处是暗的
§ 20-2 双缝干涉 空间相干性 一 、 双缝干涉实验 分割波阵面 L o x p 1 r 2 r d sin d S 2 S S1 d L r2 r1 d sin 如 sin 0,1,2, d k k sin (2 1) 1,2,3, 2 d k k 如 P点处是亮的 P点处是暗的 分割振幅
p X δ≈d sin O L d<<L x=Ltan0≈Lsin(.'x<L)dsin0=±k2 明纹中心位置:x4=±k ,k=0,1,2, d 暗纹中心位置:x=±(2k-2 L人 k=1,2,3,… k:明纹或暗纹级次
x L L x L tan sin ( ) 明纹中心位置: 暗纹中心位置: 0,1,2, k L x k k d (2 1) (2 1) 1,2,3, 2 k L x k k d L o x p 1 r 2 r d sin d S 2 S S1 d L k:明纹或暗纹级次 d sin k
纹间距:r=成=行A 4=士k k=0,1,2,… →九个→△x个 d个→△x↓ (亮纹) I=I+12+21 cos(Ap) 2πdsin6 A0=2r元 如1,=1,=1。→1=41,c0s2(A2)=4,cos(牙dsin6) 光强曲线 -4元 -2元 0 2π 4π △p -2 -1 0 1 2 k X-2 x-1 0 xI X2 X -2λ1d-21d 0 A/d 22/1d sin0
纹间距: k k 1 L x x x d x d x 1 2 1 2 I I I I I 2 cos( ) 2 2 sin d 1 2 0 如 I I I 2 2 0 0 4 cos ( ) 4 cos ( sin ) 2 I I I d 0,1,2, k L x k k d (亮纹) 光强曲线 -2 -1 0 1 2 k I -4 -2 0 2 4 4I0 -2 /d - /d 0 /d 2 /d sin x2 x1 0 x1 x2 x