1 / 31

35-2 光的波動性 35-3 繞射 35-4 楊氏干涉實驗 35-5 同調性 35-6 雙狹縫干涉的強度 35-7 薄膜干涉 35-8 邁克生干涉儀

第三十五章 干 涉. 35-2 光的波動性 35-3 繞射 35-4 楊氏干涉實驗 35-5 同調性 35-6 雙狹縫干涉的強度 35-7 薄膜干涉 35-8 邁克生干涉儀. 圓形波前. 直線形波前. 光線. 光線. 35-2 光的波動性. 波動光學是一套用來探討幾何光學 ( 線光學 ) 所無法合理解釋的光學現象的理論，這些現象包含 干涉 與 繞射 。. 波前是在波上具有相同相位的一群點。 光線是指向波傳播的方向，而且是垂直波前。 最常見的波前形式是球形及平面形狀的。. 35-2 光的波動性. 海更士原理.

redell
Télécharger la présentation

35-2 光的波動性 35-3 繞射 35-4 楊氏干涉實驗 35-5 同調性 35-6 雙狹縫干涉的強度 35-7 薄膜干涉 35-8 邁克生干涉儀

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第三十五章 干 涉 35-2 光的波動性 35-3 繞射 35-4 楊氏干涉實驗 35-5 同調性 35-6 雙狹縫干涉的強度 35-7 薄膜干涉 35-8 邁克生干涉儀

  2. 圓形波前 直線形波前 光線 光線 35-2 光的波動性 波動光學是一套用來探討幾何光學(線光學)所無法合理解釋的光學現象的理論，這些現象包含干涉與繞射。 • 波前是在波上具有相同相位的一群點。 • 光線是指向波傳播的方向，而且是垂直波前。 • 最常見的波前形式是球形及平面形狀的。

  3. 35-2 光的波動性 海更士原理 在某一時間 t，在波前上的任何點均可視為圓形波的波源；而新的波前則是所產生的所有波的總和。 平面波的波前 將海更士原理應用於平面波。換言之，先把從一個平面波前上的點所發出的子波畫出來，然後再利用它們畫出經過一些時間之後的波前。

  4. 35-2 光的波動性 海更士原理->折射定律

  5. 測試站 1 圖中顯示了單色的光線穿過平行的介面，從一開始的介質a，經過介質b層和c層，接著在進入介質a。依照介質中的光速排列介質，由最大的開始。 a > c > b

  6. 35-2 光的波動性 波長與折射率 光通過介面從一個介質進入另一個時‚伴隨光速的改變‚波長也跟著改變‚但頻率不變。 當光波行經擁有不同折射率的不同材質時‚可以改變兩個光波間的相位差。

  7. 35-2 光的波動性 干涉 當兩個波在同一繩上傳播時‚由疊加原理‚必互相加強或抵消‚稱為干涉。

  8. 例 35-1 圖中有兩光波，其在進入介質1與介質2前的波長為550.0nm。若介質1為空氣，而介質2為透明塑膠層，其折射率為1.60且厚度為2.60mm。(a)光穿透介質後，相位差及有效相位差各為何？請以波長、弳度及度為單位表示之。(b)如果兩波的射線角度稍微內傾，使兩波到達遠方屏幕上的同一點，將於該點產生何種干涉？

  9. 35-3 繞射 如果波遭遇了有開口的障礙物，而此開口的大小 a 與波長λ相近，那麼這波穿過開口之後將會向外散開。a 越窄(a～λ)，繞射現象越明顯。

  10. 35-4 楊氏干涉實驗 光通過單狹縫而落在屏幕的兩個個狹縫上。由這兩個狹縫出發的光會散開，在屏幕後產生干涉，並在視屏幕上因干涉而產生條紋圖樣。

  11. 35-4 繞楊氏干涉實驗

  12. 35-4 楊氏干涉實驗 在視屏幕上任一點的光強度與兩狹縫至該點之路徑差有關。如果這路徑差是波長的整數倍，兩波發生建設性干涉，並產生強度極大。如果 是半波長的奇數倍，則有破壞性干涉，產生一強度極小。 其中  為路徑與中央軸之間的夾角，而d為狹縫寬度。

  13. 例 35-2 圖中的屏幕C上，干涉圖樣的中心附近，相鄰的極大值之間的距離為多少？假設波長l為546nm，狹縫間距離d為0.12mm，而狹縫到屏幕的距離D為55cm，且設圖中之q角小到能做sinq～tanq～q的近似值。

  14. 例 35-2

  15. 35-5 同調性 干涉的條件 • 要能夠觀察到光的干涉現象，下列二個條件必須同時成立。 • 光源需為單一色光：單色光的意思就是指光必須只有單一波長。 • 光源相互間需為同調：光源之間必須要維持一固定的相位關係。 同調光源的產生 • 來自光源的單色光照射在一個有二個極 • 窄的狹縫障礙物上-二狹縫間的距離非 • 常小。 • 由源自於同一光源，從二個狹縫發出的 • 光，它們之間就形成了同調。 • 雷射。

  16. 35-5 同調性 任何位置相位差均保持固定謂之：同調

  17. 35-6 雙狹縫干涉的強度

  18. 35-6 雙狹縫干涉的強度

  19. 35-6 雙狹縫干涉的強度

  20. 例 35-4 求下列各波的合成波E(t)。 E1=Eosinwt, E2=Eosin(wt+60o), E3=Eosin(wt-30o)

  21. 例 35-4

  22. 35-7 薄膜干涉

  23. 35-7 薄膜干涉 薄膜干涉產生的原因是兩波 r1與 r2在 a與 c的相位發生了改變。 改變原因如下： 1.反射。 2.波經過長度不同的路徑。 3.波經過折射率不同的介質。

  24. 35-7 薄膜干涉 反射之相位偏移 反 射反射相位差 被較低折射率 0 被較高折射率 0.5個波長

  25. 35-7 薄膜干涉

  26. 35-7 薄膜干涉

  27. 35-7 薄膜干涉 在蝴蝶翅膀上或是一些蛾、鳥及魚身上的光彩變幻的顏色，也是光的干涉或是小鱗片反射光的結果。

  28. 測試站 5 圖中顯示光從薄膜垂直反射的四種情況，各折射率如圖所示。(a)哪一種情形所作之反射會使得兩反射線的相位差為零？(b)若路徑差2L導致0.5波長的相位差，則在哪一個情況中薄膜會是黑的？

  29. 例 35-2 一玻璃透鏡的一側加了一層氟化鎂(MgF2)薄膜以減低透鏡表面的反射。MgF2之折射率為1.38，而玻璃為1.50。試求此薄膜之最小厚度應為多少，已消除(經由干涉)可見光譜中間(l=550nm)的反射。設光是以接近垂直薄膜的角度入射。

  30. 例 35-2

  31. 35-8 邁克生干涉儀

More Related