杨氏双缝干涉

基本方法：分波阵面法、 分振幅法、
杨氏双缝ห้องสมุดไป่ตู้涉
薄膜干涉
一、相干光
2.光的相干叠加
若两束光的光矢量 E 满足相干条件，则它们是 相干光，对应的光源叫相干光源。
空间光强分布：
I I1 I22 I1I2cos
I
I1 = I2 = I0
4I0
2I0 I0
4 3 2 0 2 3 4
一、相干光
两个普通光源，在它们都能照到的区域， 能观察到明暗相间的条纹吗？为什么？
光学发展简史
3. 光具有量子性
19世纪末20世纪初， Albert. Einstein 解释光电效应： 光具有量子性（光子） （具有崭新内涵的微粒说）
光具有波粒二像性(duality)
光学
研究各种光现象、光的本性、光与物质 相互作用的规律。
几何光学 以光的直线传播规律为基础，研究各种
光学仪器的理论。
“粒子”
波动光学 研究光的电磁性质和传播规律，特别是
光的干涉、衍射和偏振规律。“波”
量子光学 以近代量子理论为基础，研究光与物质
相互作用的规律。
“波粒二象”
照相机镜头前有无偏振片的效果对比
A
A
B
B
量子光学应用
一、相干光
•磁光场波a强是度一H种电磁: 波3，.94振动10的14 H是z电~场7.强5 度101E4和H；z
•
: 400 nm ~ 760 nm
其中能引起人眼视觉和底片感光的是
E,故
通常把 E叫做光矢量；
• 光的干涉和衍射是光波发生相干叠加的结果。
1.光波叠加原理
对于在真空中传播的光或在介质中传播的不 太强的光，当几列光波相遇时，其合成光波的光
矢量等于各分光波光矢量的矢量和。 E E1 E2 E3
3.原子发光模型
原子或分子是物质发光的基元，它们通过
能级跃迁所发射的光是一个个有限长的光波列。
激发态
基态
由于普通光源中大量原子发 出波列具有独立、偶然、间歇 的特点，很难同时满足相干条 件，故不能构成相干光源.
一、相干光
4.如何获得相干光 ?
将普通光源的同一束光分割为两束或多束， 使之经不同路径后相遇而产生干涉现象。
光学发展简史
2. 波动说的崛起
（1）托马斯·杨的双缝干涉实验（1801） 为波动说提供了有力的证明。
“尽管我仰慕牛顿的大名，但我并不因此非得 认为他是百无一失的。我遗憾地看到他也会弄 错，而他的权威也许有时甚至阻碍了科学的进
（步。2）”菲涅耳采用波动说解释了偏振光的 相干性，并指出光是横波；
（3）19世纪中期，麦克斯韦由理论得到： 光是电磁波，光的传播无需介质。
提纲
1.了解光学的发展历史及光学分类 2.掌握光的相干条件及获得相干光的途径 3.掌握杨氏双缝干涉装置、条纹特点 4.掌握光程的概念
光学发展简史
1. 十七世纪两种学说的争论
（1）光的微粒说
可以解释：光的直线传播、 光的反射、折射
不能解释：光的双折射现象
（2）光的波动说
可以解释：光的干涉、衍射、光的直线 传播、反射、折射及双折射等现象。