光波干涉的条件

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光学第12章_干涉和干涉系统-2010精简

这个范围大则空间相干性好；范围小则空间相干性差．
右图中光源尺寸一定, 干涉孔径角即确定,孔径角内的两点,距离愈近,相干性愈好；角外的两点不相干。
S1

S1
S2
S 2
三、光源非单色性的影响和时间相干性
光程差ΔL越大，折射光越落后于反射光。ΔL过大，将超过列波长度L。这时a、b光将无法进行相干叠加。
劈尖
不规则表面
利用劈尖的等厚干涉可以测量很小的角度。
如：今在玻璃劈尖上，垂直入射波长为 5893Å 的钠光，测得相邻暗条纹间距为 5.0mm，若玻璃的折射率为 1.52，求此劈尖的夹角。
检查立方体
标准角规标准角规
被检体
被检体
干涉膨胀仪
装置
C：铟钢作成的，热膨胀极小； M：被检体。 M
相邻条纹的角间距：
n 1 2 2n' 1N h
反比于角间距，中心条纹疏，呈里疏外密分布。反比于h，厚度越大，条纹越密。
透射光的等倾条纹
可见度降低，与反射互补
三、楔形平板产生的等厚干涉
（一）定域面和定域深度
油膜上的彩色条纹即为厚度很小时的等厚干涉条纹
（二）楔形平板产生的等厚条纹
在双孔后的空间，是相干光波的交叠区，形成干涉．这种干涉，相干光波来自同一原子的发光，叫做自相干．
双光束干涉，干涉场中某点的光强，与该点到两光源的距离有关．因此，光强有稳定的空间分布．在干涉场中距离双孔不太近，又不太远的区域，处处有干涉．这种干涉称为不定域干涉．
２. 屏幕上光强分布规律屏幕上P点光强为：
2 2 2 2

2 A1 A2 A1 A2
2 2
振幅相等：K=1 目视干涉仪：K>0.75 好 K>0.5 满意 K=0.1 可辨认

光的干涉现象

光的干涉现象光的干涉现象是光学中重要而又有趣的现象之一。

它揭示了光的波动性质，并深化了人们对光的理解。

本文将通过对光的干涉现象的介绍和实例分析，探讨其原理、应用以及对科学研究和技术发展的影响。

一、光的干涉现象简介光的干涉现象指的是两束或多束光波相互叠加产生的干涉条纹现象。

当两束光波的相位差满足某一特定条件时，它们在空间中会相互干涉。

干涉的结果是光的强弱发生变化，形成了明暗相间的条纹。

在光的干涉现象中，存在两种类型的干涉：同态干涉和非同态干涉。

同态干涉是指两束来自同一光源的光波相互叠加产生的干涉现象，如杨氏双缝干涉和牛顿环等。

非同态干涉是指两束或多束不同光源的光波相互叠加产生的干涉现象，如薄膜干涉和透明薄板干涉等。

二、光的干涉现象原理光的干涉现象可以用波的叠加原理解释。

当两束光波相遇并叠加时，它们的电场强度相互叠加，形成一个新的电场强度分布。

而光的亮暗程度与电场强度的平方成正比，因此，新的电场强度分布也决定了光的亮暗程度。

在同态干涉中，双缝干涉是最典型的实例。

当一束光通过一个有两个细缝的屏幕时，射到屏幕后，光波会分成两束继续传播。

这两束光波在屏幕后再次相遇并叠加，产生干涉现象。

干涉的结果是在屏幕上形成一系列明暗相间的条纹，称为干涉条纹。

三、光的干涉现象应用光的干涉现象在科学研究和技术应用中具有重要意义。

以下是一些常见的应用。

1. 干涉测量：利用光的干涉现象，可以进行高精度的测量。

例如，通过测量干涉条纹的间距和光波的波长，可以计算出被测物体的长度或形状。

2. 光学薄膜：通过在透明介质表面上涂敷一层薄膜，可以利用薄膜的干涉现象来改变光的反射和透射性质。

这在光学元件的设计和制造中有广泛的应用。

3. 涡旋光：涡旋光是一种具有自旋角动量的光。

通过制造特殊形状的相位板，可以实现光的幅度和相位的分离，产生具有涡旋光性质的光束。

涡旋光在光学通信和光学显微镜等领域有重要应用。

4. 光学干涉仪器：干涉仪器是利用光的干涉现象设计和制造的仪器。

大学物理实验光的干涉

大学物理实验光的干涉
目录
• 光的干涉概述 • 实验原理 • 实验步骤与操作 • 实验结果与分析 • 结论与总结
01 光的干涉概述
光的干涉现象
01
光的干涉是指两束或多束相干光波在空间某些区域相遇叠加，形成光强分布的周期性变化现象。
02
在干涉区域，光强增强或减弱，形成明暗相间的干涉条纹。
干涉的形成条件
相干光源
干涉现象要求光源具有相干性，即光源发出的光波具有确定的相位关
系。
频率相同
参与干涉的两束光波的频率必须相同。
振动方向相同
参与干涉的两束光波的振动方向必须相同。
恒定的相位差
两束光波在相遇点必须具有恒定的相位差。
干涉的应用
01
02
03
04
干涉测量
利用光的干涉现象测量长度、厚度、表面粗糙度等物理量。
调整激光器
确保激光束垂直照射到双缝上。
观察干涉图样
调整屏幕位置，观察到明暗交替的干涉条纹。
测量条纹间距
使用测量尺测量相邻亮条纹或暗条纹之间的距离。
薄膜干涉实验步骤
准备实验器材
包括单色光源、薄膜、屏幕和测量尺。
观察干涉图样
调整屏幕位置，观察到明暗交替的干涉图样。
调整光源和薄膜
确保单色光垂直照射到Байду номын сангаас膜上。
解释
干涉现象的产生是由于波的振动方向相同使得波峰与波峰或波谷与波谷叠加，使振幅增强；而振动方向相反时则会使振幅相互抵消。干涉现象是光的波动性质的重要体现之一。
应用
干涉现象在光学、声学、电子等领域有广泛应用，如光学干涉仪、声呐、电子显微镜等。
03 实验步骤与操作

光学中的光的干涉定律

光学中的光的干涉定律光的干涉是指两束或多束光波相互叠加产生干涉图样的现象。

干涉定律则描述了光的干涉图样的特性和规律。

在本文中，我们将探讨光学中的光的干涉定律及其应用。

一、光的干涉定律的基本原理在介绍光的干涉定律之前，我们首先需要了解光的干涉产生的基本原理。

当两束或多束光波相互叠加时，它们的波动性会导致干涉效应。

在干涉图样中，我们通常能观察到明暗相间的条纹，这是由于光波的叠加导致相位的差异。

根据光的波动性质，我们可以得到光的干涉定律的基本表达式：干涉条纹的位置可以由干涉光程差决定，即：Δr = mλ其中，Δr表示两束光的干涉光程差，m为整数，λ为光的波长。

这个公式表明，当两束光的干涉光程差满足上述关系时，光的干涉图样形成明暗相间的条纹。

二、Young双缝干涉实验Young双缝干涉实验是展示光的干涉现象的经典实验之一。

该实验由英国物理学家托马斯·杨于1801年首次进行。

在Young双缝干涉实验中，光源发出的光经过一个狭缝，然后通过两个紧邻的小孔（双缝）形成两个光源。

这两束光波相互叠加，并在屏幕上形成干涉图样。

干涉图样的特点是一系列明暗相间的条纹。

根据光的干涉定律，我们可以得知在该实验中干涉条纹的位置取决于干涉光程差。

当干涉光程差为整数倍的光波长时，条纹呈现明亮；当干涉光程差为半波长的奇数倍时，条纹呈现暗影。

通过Young双缝干涉实验，我们可以更好地理解光的波动性质和干涉现象。

三、干涉定律的应用干涉定律在光学领域有着广泛的应用。

下面我们将介绍一些常见的应用。

1. 干涉测量：干涉定律可用于测量光的波长、厚度等物理量。

例如，通过测量干涉图样中的条纹间距，可以计算出光的波长。

同时，干涉定律还可以用于测量薄膜的厚度或透明度。

2. 干涉仪器：许多仪器和装置都是基于光的干涉原理来设计的。

例如，干涉显微镜可以提高显微图像的清晰度和分辨率；干涉光谱仪则可以用于分析光的频谱成分。

3. 干涉涂层：利用干涉定律，我们可以设计出具有特定功能的干涉涂层。

光的干涉-精品文档

02
光的干涉条件
相干光条件
同一波源
01
干涉光必须来自同一波源，这样波源的相干性会影响干涉条纹
的质量。
频率相同
02
来自同一波源的光线必须具有相同的频率，否则它们将无法产
生干涉。
相位差恒定
03
来自同一波源的光线必须具有恒定的相位差，这意味着它们的
振动方向必须相同。
干涉条纹条件
稳定的干涉条纹
为了获得清晰的干涉条纹，需要确保光线经过的路程差是恒定的，这意味着需要使用稳定的实验装置和精确的控制光源。
相间的干涉条纹。
应用
分振幅干涉在光学实验、光学测量等领域也有着广泛的应用，如测量光学表面的形状、光学元件
的精度等。
迈克尔逊干涉仪
01
定义
迈克尔逊干涉仪是一种利用分振幅干涉原理测量光学表面形状和光学元
件精度的干涉仪。
02 03
原理
迈克尔逊干涉仪通过将一束光波分成两束相干光波，分别经过反射镜后再次相遇，形成明暗相间的干涉条纹。通过测量干涉条纹的变化，可以推算出光学表面的形状和光学元件的精度。
光线的平行性
为了使干涉条纹更加明显，需要确保光线具有平行性，这可以通过使用聚焦透镜或高亮度的光源来实现。
03
光的干涉类型
分波面干涉
定义
应用
分波面干涉是指两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，形成明暗相间的干涉条纹的现象。
分波面干涉在光学实验、光学测量等领域有着广泛的应用，如测量光学表面的形状、光学元件的精度等。
全息干涉实验
实验原理
全息干涉实验是一种利用全息技术实现的干涉实验，通过将一束光分成两束相干光波，然后在全息底片上记录它们之间的干涉图样。

光的干涉原理

光的干涉原理
光的干涉是光学中的一个重要现象，它是指两束或多束光波相互叠加而产生的
明暗条纹。

干涉现象的产生是由于光波的波动性质所致，是光的波动性质的重要表现之一。

光的干涉原理是基于光的波动性质而产生的，下面我们来详细了解一下光的干涉原理。

首先，光的干涉是由两束或多束光波相互叠加而产生的。

当两束光波相遇时，
它们会发生叠加，根据叠加原理，叠加的光波会形成新的光波。

如果两束光波的相位差为整数倍的波长，它们就会发生构成干涉条纹的现象。

其次，光的干涉现象是由于光波的波动性质所致。

光波是一种电磁波，具有波
动性质。

当两束光波相遇时，它们会发生相互干涉，根据光波的叠加原理，会形成明暗条纹的现象。

这种波动性质是光的干涉现象产生的基础。

另外，光的干涉现象是由于光波的相位差所致。

光波的相位差是指两束光波在
相遇时的相位差，当两束光波的相位差为整数倍的波长时，它们就会发生构成干涉条纹的现象。

这种相位差的变化会导致干涉条纹的位置和形状发生变化。

最后，光的干涉现象是由于光波的波长和波速的关系所致。

光波的波长和波速
是决定干涉条纹间距和条纹宽度的重要因素。

波长越短，条纹间距越大；波速越大，条纹宽度越窄。

这种波长和波速的关系会影响干涉条纹的形状和分布。

总之，光的干涉原理是基于光的波动性质而产生的，它是光学中的一个重要现象。

光的干涉现象是由于光波的波动性质、相位差、波长和波速的关系所致。

只有深入理解光的干涉原理，我们才能更好地应用它，从而推动光学领域的发展。

希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。

光的干涉现象与空间相干性

光的干涉现象与空间相干性光的干涉现象是光学中的一个重要现象，它揭示了光波的波动性质和波动光学的基本原理。

而干涉现象的产生与光的空间相干性密切相关。

本文将从光的干涉现象和空间相干性两个方面进行探讨。

一、光的干涉现象光的干涉现象是指两束或多束光波相互叠加而产生的干涉条纹。

干涉现象的产生需要满足两个条件：一是光源必须是相干光源，即光源发出的光波的频率和相位保持稳定；二是光波必须是相干光波，即光波的相位关系满足一定条件。

在干涉现象的实验中，常用的装置有杨氏双缝干涉装置和迈克尔逊干涉仪。

杨氏双缝干涉装置由一块屏幕上有两个狭缝的光源和一个屏幕组成。

当光通过两个狭缝后，会形成一系列明暗相间的干涉条纹。

迈克尔逊干涉仪则是利用半反射镜和全反射镜的干涉效应来观察干涉条纹。

干涉现象的产生可以解释为光波的叠加效应。

当两束光波相遇时，它们的振幅会相互叠加，形成新的波面。

如果两束光波的相位差为整数倍的波长，它们的振幅将增强，形成明亮的干涉条纹；如果相位差为半波长的奇数倍，它们的振幅将相互抵消，形成暗淡的干涉条纹。

二、空间相干性空间相干性是指光波在空间上保持相位关系的性质。

在光学中，空间相干性是光的相干性的一种表现形式。

相干性是指两个或多个光波的相位关系保持稳定的性质。

空间相干性可以通过干涉实验来验证。

在干涉实验中，如果两束光波的相干时间长，它们的相位关系将保持稳定，干涉条纹将清晰可见；如果相干时间短，光波的相位关系将不稳定，干涉条纹将模糊不清。

空间相干性与光的波长和光源的发散性有关。

光的波长越短，空间相干性越好，干涉条纹越清晰；光源的发散性越小，空间相干性越好，干涉条纹越清晰。

因此，使用单色光源和点光源可以提高干涉实验的分辨率。

三、光的干涉现象与空间相干性的应用光的干涉现象和空间相干性在科学和技术领域有着广泛的应用。

其中最重要的应用之一是干涉测量技术。

干涉测量技术是一种非接触式的测量方法，可以精确测量物体的形状、表面粗糙度和位移等参数。

第十一章光的干涉

cos
2

d D
x

当 x m D 时 d
有最大值：I MAX

4I0 , 为亮条纹；
x

m
D d
,
I
MAX
4I0
当 x (m 1 ) D 时 2d
x (m 1 ) D , 2d
有最小值：IMIN 0, 为暗条纹；
其中：m 0，1， 2，

k2
)

r有关。
产生干涉的方法
实际光源发光的特点: 不同的點發出的不同波列是不相干的，即使是同一點不同時刻發射的不同波列之間也是不相干的，而只有同一波列相遇疊加才滿足相干條件，產生干涉。
产生干涉的方法：分波面法和分振幅法。分波面法是将一个波列的波面分成两部分或几部分，由这每一部分发出的波再相遇时，必然满足相干条件，杨氏干涉就属于这种方法。分振幅法是设法将一束光的振幅（光强）分成若干部分，当这些不同部分的光波相遇时就会产生干涉，这是一种比较常见的获得相干光、产生干涉的方法，平行平板产生的干涉就属于这种方法。
强I不在是
I1和I
的简单和。
2
光波的干涉条件
设

E1 A1 cos(k1 r1 t ), E2 A2 cos(k2 r2 t )
则 I I1 I2 A1 A2 cos

(k1 k2 ) r
4、条纹间隔（垂直入射）

注意 : h 与的关系。
（2）当n 1时，相邻波长对的h是 2。若平板锲角为时 :
e h 2nh
（3）如果条纹的横向偏移量为e, 则对应的m为：m e e 此时高度变化为：H e 2n e

高中物理光的干涉知识点

高中物理光的干涉知识点光的干涉一课教材篇幅少,现象观察不易,教学难度较大。

为了加深学生对光的干涉现象与本质的理解，下面是店铺给大家带来的高中物理光的干涉知识点，希望对你有帮助。

高中物理光的干涉知识点归纳1.双缝干涉(1)两列光波在空间相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,从而出现亮暗相间的条纹的现象叫光的干涉现象.(2)产生干涉的条件两个振动情况总是相同的波源叫相干波源,只有相干波源发出的光互相叠加,才能产生干涉现象,在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹.(3)双缝干涉实验规律①双缝干涉实验中,光屏上某点到相干光源、的路程之差为光程差,记为 .若光程差是波长λ的整倍数,即(n=0,1,2,3…)P点将出现亮条纹;若光程差是半波长的奇数倍(n=0,1,2,3…),P点将出现暗条纹.②屏上和双缝、距离相等的点,若用单色光实验该点是亮条纹(中央条纹),若用白光实验该点是白色的亮条纹。

③若用单色光实验,在屏上得到明暗相间的条纹;若用白光实验,中央是白色条纹,两侧是彩色条纹。

④屏上明暗条纹之间的距离总是相等的,其距离大小与双缝之间距离d.双缝到屏的距离及光的波长λ有关,即 .在和d不变的情况下,和波长λ成正比,应用该式可测光波的波长λ.⑤用同一实验装置做干涉实验,红光干涉条纹的间距最大,紫光干涉条纹间距最小。

2.薄膜干涉(1)薄膜干涉的成因：由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加而成,劈形薄膜干涉可产生平行相间的条纹。

(2)薄膜干涉的应用①增透膜：透镜和棱镜表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波长的.②检查平整程度：待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜,用单色光进行照射,入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波,形成干涉条纹,待检平面若是平的,空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上,干涉条纹是平行的;反之,干涉条纹有弯曲现象。

光的干涉和衍射

光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光波相互叠加时产生的明暗条纹现象。

衍射是指光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和扩展的现象。

光的干涉和衍射是光学中的两个重要现象，它们揭示了光的波动性。

一、光的干涉1.干涉现象的产生：当两束或多束光波相遇时，它们的振动方向相同时会相互增强，振动方向相反时会相互减弱，从而产生干涉现象。

2.干涉条纹的特点：干涉条纹具有等间距、亮度相等、相互对称等特点。

3.干涉的条件：产生干涉现象的条件是光波的相干性，即光波的波长、相位差和振动方向相同。

4.干涉的应用：干涉现象在科学研究和生产实践中具有重要意义，如激光干涉仪、干涉望远镜等。

二、光的衍射1.衍射现象的产生：当光波遇到障碍物或通过狭缝时，光波会发生弯曲和扩展，产生衍射现象。

2.衍射条纹的特点：衍射条纹具有不等间距、亮度变化、中心亮条纹较宽等特点。

3.衍射的条件：产生衍射现象的条件是光波的波动性，即光波的波长较长，与障碍物或狭缝的尺寸相当。

4.衍射的应用：衍射现象在科学研究和生产实践中具有重要意义，如衍射光栅、衍射望远镜等。

三、干涉与衍射的联系与区别1.联系：干涉和衍射都是光波的波动性现象，它们都具有明暗条纹的特点。

2.区别：干涉是两束或多束光波相互叠加产生的现象，衍射是光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和扩展的现象。

干涉条纹具有等间距、亮度相等的特点，衍射条纹具有不等间距、亮度变化的特点。

四、教材与课本参考1.人教版初中物理八年级下册《光学》章节。

2.人教版高中物理必修1《光学》章节。

3.人教版高中物理选修3-4《光学》章节。

4.其它版本的中学生物理教材《光学》章节。

通过以上知识点的学习，学生可以了解光的干涉和衍射的基本概念、产生条件、特点及应用，为深入研究光学奠定基础。

习题及方法：1.习题：甲、乙两束光从空气射入水中，已知甲光的折射率大于乙光，问甲、乙两束光在水中的干涉条纹间距是否相同？解题思路：根据干涉现象的产生条件和干涉条纹的特点，分析甲、乙两束光在水中的干涉条纹间距是否相同。

光的干涉

3、关于光在竖直肥皂液薄膜上产生的干涉现象，下列说法中正确的是（ A、）C A.干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面发生反射，形成的两列光波叠加的结果 B.若出现明暗相间的条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度是均匀的
C.用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射间距
小 D.薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的
3 2
五、薄膜干涉肥皂泡看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，看起来也是彩色的。这些现象是怎样形成的呢？
观察肥皂薄膜上干涉条纹
1.薄膜干涉的成因
如图所示，竖直放置的肥皂薄膜由于
受到重力的作用，下面厚、上面薄.因此,在薄膜上不同的地方，从膜的前、后表面反射的两列光波叠加,在某些位置,这两列波叠加后互相加强,出现亮条纹;在另一些地方,叠加后互相削弱, 出现暗条纹.故在单色光照射下,就出
暗条纹形成的原因
双缝屏幕
取P点上方的点Q1，与两个狭缝S1、 S2路程差δ= Q1 S2－ Q1 S1＝λ/2 当其中一条光传来的是波峰，另一条传来的就是波谷，其中一条光传来的是波谷，另一条传来的一定是波峰，Q1点总是波峰与波谷相遇，振幅最小，Q1点总是振动减弱的地方，故出现暗纹。
S1 S2
3λ/2
δ= 3λ/2
以此类推
当光程差δ= 半波长的奇数倍时出现暗纹
双缝
屏幕
Q3 第三暗纹 Q2 第二暗纹
δ=5λ/2
δ=3λ/2 δ=λ/2 δ=λ/2
S1 S2
Q 1 第一暗纹
Q1 / 第一暗纹 Q2 / 第二暗纹 Q3 / 第三暗纹
δ=3λ/2 δ=5λ/2
总结规律
（1）空间的某点距离光源S1 和S2的路程差为0、1 λ、2 λ、3 λ、等波长的整数倍（半波长的偶数倍）时，该点为振动加强点。（2）空间的某点距离光源S1和S2的路程差为λ /2、3 λ/2、5λ/2、等半波长的奇数倍时，该点为振动减弱点。

学习光的干涉和干扰

虽然干涉和干扰产生的机制不同，但它们在某些情况下可以相互转化。例如，当一束光通过两个相距很近的小孔时，可能会同时产生干涉和干扰现象。
干涉和干扰在光学领域的重要性
光的干涉和干扰是光学领域中的重要概念，对于光的传播、成像和检测等方面具有重要意义。
光的干涉和干扰在光学领域中具有不同的应用，干涉主要用于测量和校准，而干扰则主要用于图像处理和通信。
影响因素：干涉受光波频率、相位差等因素影响，干扰受光强、方向等因素影响
干涉和干扰的联系
干涉和干扰都是光的波动现象，但产生的原因和表现形式不同。
干涉是两束或多束相干光波在空间某些区域相遇时发生的叠加现象，表现为明暗相间的干涉条纹。
干扰则是光波在通过某些光学元件（如分束器）后产生的光强分布变化，通常表现为光的强度变化。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
干涉的原理：两束或多束光波在空间某一点叠加时，产生明暗相间的干涉现象
干涉的应用：光学干涉测量、干涉滤光片、薄膜干涉等
干涉的应用
干涉在光学仪器中的应用
干涉在测量长度和厚度中的应用
干涉在检测光学元件质量中的应用
干涉在全息照相中的应用
பைடு நூலகம்
光的干扰
干扰现象的定义
干扰的防止和利用
添加项标题
防止干扰的方法：采用光隔离器、光滤波器等光学器件，避免不同光束之间的干扰。
添加项标题
利用干扰的现象：利用光的干涉和干扰原理，实现光学检测、光学成像等应用。
添加项标题
干扰的原理：当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，产生光强度的周期性变化，形成明暗相间的干涉条纹。
光的干涉和干扰在某些情况下可以相互转化，例如在光纤中传播的光线会因为干涉和干扰的共同作用而形成特定的模式。

光的干涉和光的衍射

光的干涉和光的衍射光的干涉是指两束或多束相干光波相互叠加时，它们在空间中某一点相遇时产生的光强分布现象。

光的衍射是指光波遇到障碍物或通过狭缝时，光波在障碍物或狭缝周围发生弯曲、扩展和干涉的现象。

一、光的干涉1.干涉现象的条件–光源发出的光为单色光或频率非常接近的多色光。

–光束经过不同路径传播后相遇。

–光束相遇时要有相位差。

2.干涉条纹的特点–等距性：干涉条纹间距相等。

–亮暗相间：干涉条纹由亮条纹和暗条纹组成。

–叠加性：多束干涉光相遇时，各自干涉条纹叠加形成新的干涉条纹。

3.干涉实验–双缝干涉实验：通过两个狭缝，观察光在屏幕上的干涉现象。

–迈克尔逊干涉实验：利用分束器将光分为两束，分别经过不同路径后再次合并，观察干涉现象。

二、光的衍射1.衍射现象的条件–光源发出的光波遇到障碍物或通过狭缝时发生衍射。

–障碍物或狭缝的尺寸与光波波长相当或更小。

–观察衍射现象时，衍射光束要有足够的光程差。

2.衍射条纹的特点–衍射条纹是光波传播路径的积分结果，具有明显的弯曲和扩展现象。

–衍射条纹间距不固定，取决于光波波长和障碍物或狭缝的尺寸。

–衍射条纹可以是明暗相间的，也可以是亮度分布的。

3.衍射分类–单缝衍射：光通过一个狭缝时的衍射现象。

–多缝衍射：光通过多个狭缝时的衍射现象。

–圆孔衍射：光波通过圆形孔洞时的衍射现象。

–菲涅尔衍射：光波从一种介质进入另一种介质时的衍射现象。

4.衍射的应用–衍射光栅：利用光的衍射原理，制造出具有周期性结构的衍射光栅，用于光谱分析、光学仪器等。

–光纤通信：利用光在光纤中的衍射现象，实现高速、长距离的通信。

–激光技术：激光的产生和传播过程中，衍射现象起着关键作用。

光的干涉和光的衍射是光学中的重要现象，它们在生活中和科技领域有着广泛的应用。

通过学习光的干涉和光的衍射，我们可以深入了解光的本质和光波的传播规律。

习题及方法：1.习题：双缝干涉实验中，若将其中一个狭缝关闭，则观察到的现象是什么？•双缝干涉实验中，两束相干光波相遇产生干涉现象，形成明暗相间的干涉条纹。

工程测量中光波干涉必须满足的几个条件

１光的相干条件
１１两列光波能发生干涉的理论标准．
可以证明，测到的在响应时间丁内的平均光强检（取振幅的平方）为［：
理论上，要求两列波发生干涉时，干涉图样其
了吉Ａ＋ｉ（。１一（Ａ）・。。＋Ａ）２Ｔ
匀，不再能检测得到干涉图样。如干涉图样漂移小于四分之一条纹，则能看到明显的干涉图样（这时
（理想化条件）则 △ ， ∞＝０△ ｒ常数，ｔ与，（）一Ａｏ
Ａ。平行，干涉条纹不随时间变化，。则应有
一
！塑二
一
Ａｉ＋Ａｏ
Ａ（）一。ｏＥ＋（）１ｒｏｓ１＋１）一Ａ１￣ｔｌｒ］ｃ
＿＿一
Ａ２ｒ（）一Ａ２ｃｓａｚ＋２ｒ］０ｏ［）ｔ（）它们在空间任一点ｒ处相遇时合振动为：
Ａ — ＡｌＡ２＋
一
ＡｌｏＥ１＋ｌｒ］０ｓｏｔｃＪ（）＋２ｃｓ２＋２］。ｏｔ（）
收稿日期：０９１—０２０ —２１
工程测量中光波干涉必须满足的几个条件
在响应时间丁内变化小于丌／，２可近似看作常数
３讨
论
Ｃ）。
，≈ Ｊ＋（ｌＡ２）ｏ（ｔ＋Ｃ）０Ａ０・０ｃｓａ
３１理想情况下的干涉条纹的对比度．
的响应时间内可观察到干涉图样，并要求干涉图样有一定的空间对比度，使检测仪器能够检测到视场内有亮暗相间的干涉图样存在。如检测不

光的干涉规律

光的干涉规律光的干涉现象是光波遇到屏障或经过不同的介质时发生的一种现象。

光波在传播过程中会受到各种干涉因素的影响，形成不同的干涉规律。

本文将介绍光的干涉规律及其相关理论和应用。

一、双缝干涉双缝干涉是最简单的干涉实验之一，它可以通过两个狭缝来制造干涉图案。

当光波通过双缝时，将形成一系列明暗相间的干涉条纹，称为干涉图样。

这些条纹的分布规律可以由杨氏双缝干涉公式描述：d·sinθ = m·λ其中，d表示双缝间的距离，θ为条纹的角位置，m为条纹的级数（m = 0, ±1, ±2, ...），λ为入射光的波长。

根据杨氏双缝干涉公式，我们可以得出以下结论：1. 当光波入射角为零时，即θ = 0，干涉图样的中央最亮，中央的零级条纹出现。

2. 随着入射角度的增加，条纹向两侧倾斜，级数增加。

亮条纹与暗条纹交替出现，呈现出明暗相间的干涉图样。

双缝干涉的应用十分广泛，例如在纹理测量、光学仪器校正、几何形状测量等领域都有重要的应用。

二、等厚干涉等厚干涉是由于光在不同介质中传播速度不同而产生的干涉现象。

当平行的光束穿过具有一定厚度的透明介质时，会出现明暗相间的条纹，称为等厚条纹。

等厚干涉现象的产生是由于光在介质中传播时发生的相位差引起的。

根据等厚干涉的原理，我们可以得出以下结论：1. 等厚条纹的间距与透明介质的厚度成正比。

当介质厚度增加时，等厚条纹的间距也会增加。

2. 根据光的波长不同，等厚条纹的颜色也会有所变化。

波长较长的光会呈现红色，而波长较短的光则呈现蓝色。

等厚干涉在工业领域中有广泛的应用，例如测量薄膜的厚度、判断材料的质量等。

三、牛顿环干涉牛顿环干涉是由透明薄片与平面玻璃片之间的空气隙产生的干涉现象。

当光通过这个隙缝时，会在两个接触面之间形成一系列明暗相间的环形干涉条纹，称为牛顿环。

牛顿环的形成是由于光在两个介质的界面上发生反射和折射而引起的。

根据光的干涉理论，我们可以得出以下结论：1. 牛顿环的半径与透明薄片与平面玻璃片之间的距离成正比。

6.1光波干涉条件-光学原理(第2版)-沈常宇-清华大学出版社

I p= ?
干涉
s1
图样
s d o
计算
s2
A
D>>d
r1 r2
D
2021/7/23
---中国计量学院光电学院---
P
x
o
M
10
3.2.1 计算强度
P点的强
P点干涉条纹强度为：
度取决于
I I1 I2 2
I1I 2
cos
4I0
cors22-r1
2
的值。
将δ=k(r2-r1)带入得
I
4I 0
1. 振动方向相同 2. 频率相同
相干光波
相干光源
3. 相位差恒定
补充：相干的两个波列光程差不超过光波的波列长度动。画
---中国计量学院光电学院---
8
三、分波面干涉（杨氏干涉）
3.1 装置图
s1和s2源自同一光源，是相干光波.
2021/7/23
---中国计量学院光电学院---
动画
9
3.2 干涉图样的计算
2）当x=(m+1/2)λD/d(m=0,±1，±2…)，
P点有最小光强：I=0，出现暗条纹。
2021/7/23
---中国计量学院光电学院---
13
3.2.3 结论
干涉图样是由一系列平行等距的明暗直条纹组成，条纹的分布呈余弦变化规律，条纹的走向垂直于x轴方向。如图:
光
I 4I0
强
分
布
r
图
4 d' 2 d' 0 2 d' 4d'
不能形成干涉条纹，哦，产生干涉需要一定条件！
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