物理光学第4讲-第五节-光波的叠加

★形成驻波波腹的条件为：
kz

2
n (n 1 ， 2， 3， )
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第五节 光波的叠加
四、两个频率相同、振动方向相互垂直的单色光波的叠加
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第五节 光波的叠加
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第五节 光波的叠加
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第五节 光波的叠加
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第五节 光波的叠加
五、两个不同频率的单色光波的叠加
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第五节 光波的叠加
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第五节 光波的叠加
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第五节 光波的叠加
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第五节 光波的叠加
位相差可以表示为：
n 其中:l为光波在真空中的波长，Δ为光程差。则有：
n(r2 r 1 ) m
1 n(r2 r1 ) (m ) 2
1 2 k (r2 r1 )
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第五节 光波的叠加
2、群速度和相速度 当光波在色散介质中传播时，由于两单色光波频率不同，两单 色光波将以不同的速度传播，这时合成波的群速度将不等于相 速度。
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第五节 光波的叠加
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第五节 光波的叠加
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2
(r2 r1 )
2
n (r2 r1 )
2


(m 0 , 1 , 2, )
即光程差为波长的整数倍时，P点的光强度有最大值。而当
( m 0 , 1 , 2, )
即光程差为波长的半整数倍时，P点的光强度有最小值。
所谓光程，就是光波在某一种介质中所通过的几何路程和这介质的 折射率的乘积！
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第五节 光波的叠加
（2）相幅矢量加法 是一种图解法。
两个相幅矢量相加
五个相幅矢量 相加
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第五节 光波的叠加
三、驻波
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第五节 光波的叠加
★驻波的波动方程为：
E 2a cos kz cos t 2 2
★形成驻波波节的条件为：
kz

1 n (n 1 ， 2， 3， ) 2 2
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第五节 光波的叠加
由以上讨论可见，在两光波叠加区域内，不同的点将 可能会有不同的光程差，因而就有不同的光强度。当 某点满足相应的光程差条件时，该点的光强度就有相 应的最大值或最小值。只要两光波的初位相差保持不 变，在叠加区域内各点的光强度分布也是不变的。我 们把这种在叠加区域内出现的光强度稳定的强弱分布 的现象称为光的干涉，把产生光干涉的光波称为相干 光波，而把光源称为相干光源。
第五节 光波的叠加
一、波的叠加原理
当两个或两个以上的波动在空 间某点相遇时，它们都能各自保 持自己原有的振幅、频率、波长、 振动方向、传播方向和传播速度 等特性，互不相干地同时通过同 一介质，这是波的独立传播原理。 而在相遇点处的合振动是等于各 个波动在该点单独产生分振动的 矢量和，如图所示，这就是波的 叠加原理。