第十二章 光的干涉(张静)

第十二章光的干涉

一、教学内容：

光的单色性；相干光源；光程和光程差；分波阵面法，双面镜、双棱镜、洛埃镜，杨氏双缝干涉。分振幅法，薄膜干涉；等倾干涉，等厚干涉；劈尖。牛顿环；迈克耳逊干涉仪，相干长度。

二、教学目的与要求：

【知识】陈述光学的发展历程和光的本性,陈述等倾干涉、等厚干涉的本质，陈述几种重要的干涉实验的基本原理，陈述迈克耳孙干涉仪的工作原理。

【理解】用自己的语言说出获得相干光的方法，用自己的话理解光程的概念以及光程差和相位差的关系，用自己的语言描述干涉的明暗纹条件和条纹特点。【应用】根据双缝干涉的知识，在已知双缝的间距,双缝到屏的距离,以及明(暗)条纹间距的条件下，能够测量光的波长、介质的折射率以及微小的长度和长度的微小变化；根据光程和薄膜干涉的知识，在已知入射光波波长和薄膜折射率的条件下，能够测量薄膜的厚度；根据劈尖干涉与牛顿环的知识，在已知入射光波波长和两暗环半径条件下，能够测量平凸透镜的曲率半径并检查透镜的质量。

三、学时分配：8学时

四、教学重点：

光程、双缝干涉、薄膜等厚干涉。

五、教学难点：

光程差（特别涉及半波损失）的计算。

六、相关基础知识：

高中物理（第三册）：光的传播和光的波动性

大学物理学（上册）：机械振动和机械波

七、学生起点能力：

学生对光的直线传播，光的折射、全反射、干涉、衍射、偏振有定性了解学生对机械振动和机械波的相关知识都有深入的理解和应用

八、教学方法与手段：讲授，讨论，实验演示相结合。

九、教学思路：

通过设问对高中干涉现象及其条件的回顾导入本课，讲解获得相干光的两种方法后，讲透光程概念。再介绍光程差、相位差以及光程差与相位差的关系的基础上，着重讲解干涉的明暗纹条件。

分波阵面的干涉着重介绍杨氏双缝干涉。介绍劳埃德镜的目的在于引出半波损失的概念。

分振幅干涉重点讲解薄膜等倾干涉和尖劈等厚干涉，在此基础上讲授牛顿环和迈氏干涉仪，通过讨论和应用举例加深其理解。

十、主要参考书：

1．《大学物理学》（2002年第一版），赵近芳主编，北京邮电大学出版社，2002年。

2．《普通物理学》（1982年修订本），程守洙、江之永编，朱永春修订，高等教育出版社，1982年。

3．《物理学》（第四版），东南大学等七所工科院校编，马文蔚改编，高等教育出版社，1999年。

4．《大学物理学》（第二版），张三慧主编,清华大学出版清华版，2000年。5．《新概念物理教程》，赵凯华主编，高等教育出版社，2004年。

十一、练习：《大学物理习题集》

十二、教学过程：（见后面教案）