薄膜干涉与双缝干涉
光学实验中的干涉现象
光学实验中的干涉现象简介：本文将探讨光学实验中的干涉现象。
干涉现象是指两束或多束光交叠在一起，形成明暗相间的干涉条纹的现象。
这种现象是光的波动性质的表现，也是光学实验中经常遇到的重要现象。
干涉现象的原理：干涉现象的产生是由于光的波动性质，特别是光的波长和光程差的关系。
当两束或多束光的波长相同或相近，并且它们的光程差满足特定条件时，它们会产生干涉现象。
光程差是指光线从光源到达观察点所经过的路径长度差。
当光程差为整数倍波长时，光的波峰和波谷在观察点叠加，形成明亮的干涉条纹；当光程差为半整数倍波长时，光的波峰和波谷相互抵消，形成暗淡的干涉条纹。
常见的干涉实验：1. 双缝干涉实验：通过在一张屏幕上开两个细缝，然后让光通过这两个缝后再投射到另一屏幕上，在另一屏幕上观察到的干涉条纹即是双缝干涉实验的结果。
2. 薄膜干涉实验：在两片透明介质的接触面上形成薄膜，当光通过薄膜时，不同颜色的光在厚度不同的地方产生不同的光程差，从而形成干涉现象。
3. 色散干涉实验：将光通过一个棱镜，棱镜会将不同波长的光分离成不同的角度，然后让分离后的光重叠在一起，观察到的干涉条纹即是色散干涉实验的结果。
干涉现象的应用：干涉现象在光学研究和实验中有着广泛的应用。
例如在激光干涉测量中，通过观察干涉条纹的变化可以精确测量长度、形状和折射率等物理量。
此外，干涉仪器在显微镜、天文学观测、光学显微镜等领域中也得到了广泛应用。
结论：干涉现象是光学实验中的重要现象，通过光的波动性质的研究和实验探究，我们可以深入了解干涉现象的原理和应用。
这对于我们扩展光学知识、提升实验技能以及推动光学科学的发展具有重要意义。
第18章.1.2 光的干涉(杨氏双缝干涉 薄膜干涉)
E1
E10
cos(t
2
r1)
E2
E20
cos(t
2 '
r2 )
17-2
杨s氏1 *双缝干涉r1实验
双镜
劳埃德镜
介质中的波长
'
P
n
s 2*
r2 n
r2 nr2
➢ 相位差
'
2π( r2 r1 ) 2π( nr的几何路程之积 = nr
连续穿过多种介质时，光程 niri
量子光学： 以光的粒子性为基础，研究光与物 质的相互作用规律。
波动光学是当代激光光学、信息光学、非线性 光学和很多应用光学的重要基础。波动最重要的特 征是具有干涉、衍射和偏振现象。
17-2 杨氏双缝干涉§实验18双.1镜 劳埃德相镜干光
一 光是一种电磁波
平面电磁波方程
E
E0
cos (t
r u
)
H
H0
r1 r2 (n 1)h k S1
所以 h k
S2
n 1
h
r1
r2
例题4：
普通物理学教案
若光源 S 不在系统中心，例如有微小上移 干涉条纹如何变化？ 解：
参考前面例题 的结果，可以先考虑中央明纹 的位置变化，从而把握干涉条纹总体的变化。
显然，中央明纹
（即等光程点）下移 S S1 r1
相应地，整个干涉条纹下移 S2
一、实验原理
p
实
s1 r1
验 装 置
s d o
s2
r
r2
B
x
o
D
D d
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜
s1
s d o
光的色散与干涉知识点总结
光的色散与干涉知识点总结光，这个我们日常生活中随处可见的现象，蕴含着丰富而奇妙的物理知识。
其中，光的色散与干涉是光学领域中的重要概念，让我们一起来深入了解一下。
一、光的色散光的色散指的是复色光分解为单色光的现象。
我们最常见的例子就是太阳光通过三棱镜后被分解成七种颜色的光，依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，形成美丽的彩虹光谱。
那么，为什么光会发生色散呢？这是因为不同颜色的光在同一种介质中的折射率不同。
折射率是描述光在介质中传播速度变化的一个物理量。
红光的折射率较小，紫光的折射率较大。
当复色光进入介质时，由于不同颜色的光折射程度不同，就会分离开来，从而形成色散现象。
光的色散在实际生活中有很多应用。
比如在光学仪器中，利用色散可以制造分光镜，用于分析物质的成分。
在彩虹的形成中，空气中的小水滴就像一个个三棱镜，将太阳光色散，形成了我们看到的美丽彩虹。
二、光的干涉光的干涉是指两列或多列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。
要产生光的干涉现象，需要满足几个条件。
首先，参与干涉的光波必须频率相同。
其次，光波的振动方向要相同或者有固定的夹角。
最后，光波的相位差要保持恒定。
光的干涉现象有两种常见类型：双缝干涉和薄膜干涉。
双缝干涉实验是一个经典的实验。
在这个实验中，一束光通过两个相距很近的狭缝，在后面的屏幕上会出现明暗相间的条纹。
这些条纹的间距与光的波长、双缝之间的距离以及双缝到屏幕的距离有关。
通过对双缝干涉条纹的观察和测量，可以精确地确定光的波长等参数。
薄膜干涉则在日常生活中更为常见。
比如，我们看到肥皂泡上的彩色条纹，就是由于薄膜上下表面反射的光发生干涉形成的。
另外，照相机镜头上镀的增透膜，也是利用薄膜干涉的原理，减少反射光，增加透射光，从而提高成像质量。
三、光的色散与干涉的联系光的色散和干涉虽然是两个不同的概念，但它们之间存在着一定的联系。
从本质上讲，光的色散是由于不同颜色的光具有不同的波长和频率，导致它们在介质中的折射率不同，从而产生分离。
杨氏双缝干涉和薄膜干涉习题
设透明薄膜的厚度为x：
d = r2 - (r1 - x + nx ) = k ¢ l = 0
Q r2 - r1 = kl = 3l
\ 3l + x - nx = 0
3l - 6 \ x = = 3.27 10 (m ) n- 1
4. 在某些光学玻璃上，为了增加反射光的强度， 往往在玻璃上镀一层薄膜，这种薄膜称为增反膜。 今折射率n3=1.52的玻璃上镀层ZnS薄膜（折射率 n2=2.35），当波长为6.328×10-7m的单色光垂 直入射时反射强度最大，ZnS薄膜的最小厚度e 应为多少？ l (2k - 1)l d = 2n 2e + = k l \ e= 2 4n 2 k=1时，厚度e最小，即
2. 在双缝实验中，用一很薄的云母片（n=1.58）覆 盖上边的一条狭缝，这时屏幕上的第6级明条纹 恰好移到屏幕中央原零级明条纹的位置。请问是 哪边的第6级明条纹移至中央？如果入射光的波 长为550nm，则云母片的厚度应为多少？ 设云母片的厚度为d： d = r2 - (r1 - d + nd )
h 2 sin a b
h b b
得：h＝0.219 m
2a
例8：用He-Ne激光器发出的λ=0.633μm的单色光，在牛顿环实 验时，测得第k个暗环半径为5.63mm，第k+5个暗环半径为 7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R。 解：由暗纹公式，可知
rk kR
油膜
n3=1.50
1. 在杨氏双缝实验中，设两缝间的距离d=0.2mm， 屏与缝之间的距离D=100cm，试求： （1）以波长为5890×10-10m的单色光照射时，求 第10级明条纹中心距中央明纹中心的距离；并求 第10级干涉明纹的宽度； （2）以白光照射时，屏上出现彩色干涉条纹，求 第二级光谱的宽度； （3）以波长为6.4×10-5cm的单色光照射时，若P 点离中央明条纹的中心距离 x 为0.4mm，问两 光束在P点的相位差是多少？并求P点的光强和 中央明条纹中心O点的强度之比？
高考物理备考重点光学与光的干涉与衍射
高考物理备考重点光学与光的干涉与衍射高考物理备考重点：光学与光的干涉与衍射光学作为物理学的一个重要分支，涉及到光的传播、反射、折射、干涉、衍射等多个方面的知识。
在高考物理考试中，光学通常占据一个较大的比重。
本文将重点介绍高考物理备考的光学内容中的干涉与衍射部分。
一、干涉干涉是指两束或多束光波相互叠加形成的明暗相间的条纹现象。
常见的干涉现象有双缝干涉和薄膜干涉。
1. 双缝干涉双缝干涉是指光通过双缝时，光波会相互干涉而形成干涉条纹。
双缝干涉的条件为：光源应为单色光源，光波应具有相干性，光波应与缝宽、缝间距、观察屏的距离等因素有关。
2. 薄膜干涉薄膜干涉是指光在一个透明薄膜的上下表面反射或透射时，发生了干涉现象。
薄膜干涉的条件为：光源应为单色光源，光波应具有相干性，薄膜的厚度应为可见光波长的几个量级，薄膜的折射率应与周围介质的折射率有明显差别。
二、衍射衍射是指光通过一个较小孔径或较近缝隙时，发生的光的弯曲现象。
在高考物理考试中，常见的衍射现象有单缝衍射和双缝衍射。
1. 单缝衍射单缝衍射是指光通过一个狭缝时，光波会向四周辐射形成衍射图样。
单缝衍射的条件为：光源应为单色光源，光波应具有相干性，缝宽应适中。
2. 双缝衍射双缝衍射是指光通过双缝时，光波会向四周辐射形成衍射图样。
双缝衍射的条件与双缝干涉相似。
三、解题技巧在备考高考物理光学部分时，需要掌握干涉与衍射的基本原理，并能够运用到具体的解题中。
1. 理解光的干涉与衍射现象的本质，掌握与之相关的公式和定律。
2. 熟悉干涉与衍射的实验装置和现象，能够运用实验数据解题。
3. 掌握对干涉与衍射现象进行定性和定量分析的方法，理解其中物理原理。
4. 多进行习题训练，加深对干涉与衍射的理解，并提升解题能力。
四、典型例题1. 【例题一】一束单色光垂直入射到一个波长为λ的单缝上，产生衍射现象。
观察屏上发现，距离衍射中心O点的两个对称亮条纹之间的距离为D。
若将入射光的波长改为λ/2，观察到的两个相邻亮条纹之间的距离是多少？【解析】根据单缝衍射公式，对于相同的缝隙宽度，亮条纹之间的距离正比于波长。
光的干涉与衍射的规律与计算
光的干涉与衍射的规律与计算光，作为一种波动现象，在遇到不同的障碍物时会发生干涉与衍射现象。
干涉与衍射是光学中重要的现象，对于我们理解光的性质以及应用具有重要意义。
本文将探讨光的干涉与衍射的基本规律以及相关的计算方法。
一、干涉的规律与计算干涉现象是指两束或多束光波相互叠加形成的明暗条纹。
其中，最典型的干涉现象为双缝干涉与薄膜干涉。
下面我们将以双缝干涉为例进行讲解。
1. 双缝干涉双缝干涉是指当光通过两个相邻的狭缝时，光波会相互干涉形成干涉条纹。
根据干涉的构成原理，我们可以得出双缝干涉的规律：干涉条纹的位置与两狭缝之间的距离、光的波长以及入射光的角度等因素有关。
为了计算双缝干涉的条纹位置，我们可以使用Young双缝干涉公式：mλ = d sinθ其中，m是干涉条纹的级数，λ是入射光的波长，d是两缝间的距离，θ是入射光与法线的夹角。
这个公式告诉我们，在特定的入射角度下，干涉条纹会出现在离中央的位置上。
2. 薄膜干涉除了双缝干涉外，薄膜干涉也是一种常见的干涉现象。
薄膜干涉主要发生在光线通过厚度相对较小的透明介质表面时。
薄膜干涉的规律可以根据菲涅尔公式进行计算。
菲涅尔公式给出通过薄膜时反射光波的振幅和相位的关系，进而可以得到薄膜干涉的结果。
在薄膜干涉的计算中，我们需要考虑薄膜的折射率、入射角以及膜厚等因素。
二、衍射的规律与计算衍射是指光波在通过障碍物时发生弯曲和扩散的现象。
衍射现象是光的波动性质的重要体现之一。
1. 衍射的规律根据衍射现象的性质，我们可以得出以下规律：a. 当障碍物的尺寸接近光的波长时，衍射现象更加明显。
当障碍物的尺寸远大于光的波长时，衍射现象则较弱。
b. 光线的衍射程度与障碍物的尺寸和形状相关。
例如，当光线通过一个狭缝时，会形成狭缝衍射。
当光线通过一个圆形孔径时，会形成圆形衍射。
2. 衍射的计算为了计算衍射现象，我们需要使用衍射公式。
根据不同的衍射情况，我们可以采用不同的公式。
例如，对于单缝衍射，衍射角度和缝宽之间的关系可以由夫琅禾费衍射公式给出：sinθ = mλ / b其中，m为级次，λ为光的波长，b为单缝宽度，θ为衍射角度。
光的干涉的应用实验原理
光的干涉的应用实验原理光的干涉是光学领域中的重要现象之一，它揭示了光波的波动性质以及光的传播规律。
干涉实验是一种常用的实验方法，通过光的干涉现象，我们可以研究光的特性、测量物体的形状和厚度、检验光学材料的质量等，具有广泛的应用价值。
一、干涉实验的原理1. 光的波动性质我们需要明确光的波动性质。
根据光的干涉现象以及其他光学实验的结果，科学家们普遍认为光既具有粒子性，又具有波动性。
在干涉实验中，光的波动性质显得尤为重要。
2. 光的波动传播在光传播过程中，光的波动呈现出一系列特点，其中包括波阵面、相位差、相干性等。
光的波阵面可以理解为光波的前沿面，相位差是指两个光波之间相位的差别，相干性则描述了两个光波波动的一致性。
3. 干涉现象干涉现象是指两个或多个光波相互叠加的现象，不同光波的相位差决定着干涉的结果。
当光波的相位差为整数倍的波长时，产生的干涉就是构建性干涉，此时光的强度增强；而当光波的相位差为半整数倍的波长时，会出现破坏性干涉，此时光的强度减弱。
4. 干涉实验干涉实验是通过设计特定的光学装置来观察和研究干涉现象的实验。
常见的干涉实验包括双缝干涉、薄膜干涉、牛顿环干涉等。
这些实验都以光的干涉为基础，通过观察干涉条纹的变化，可以得到有关光的性质和传播规律的重要信息。
二、光的干涉实验的应用1. 波动性质的研究光的干涉实验为研究光的波动性质提供了重要的工具和手段。
通过观察干涉条纹的形态和变化，可以了解光波的相位差、波长等特性，进一步验证光的波动说，并推导光波的传播规律。
2. 物体形状和厚度的测量干涉实验在物体形状和厚度的测量领域有着广泛的应用。
用双缝干涉或牛顿环干涉的方法可以测量透明物体的形状和厚度。
双缝干涉实验可以通过观察干涉条纹的变化来确定物体的厚度，并且可以应用角度辨析法和波前平分法等技术，来实现高精度的测量。
薄膜干涉实验则可以利用光在薄膜表面的干涉现象，推断出薄膜的厚度和折射率。
这个原理在光学薄膜的制备以及涂层材料的测试中有着广泛的应用。
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。
干涉的原理
干涉的原理
干涉是波动现象中的一种重要现象，它可以解释光、声波等波动的特性。
干涉现象的产生依赖于波的特性以及波的叠加原理。
干涉现象最常见的形式是光的干涉，例如双缝干涉和薄膜干涉。
在双缝干涉实验中，光通过两个密切相邻的小缝射出，形成一系列平行的光条纹。
在薄膜干涉实验中，光通过一层薄膜后，由于光的反射和折射现象，形成一系列明暗相间的干涉条纹。
干涉现象的基本原理可归结为波的叠加原理。
当两个或多个波同时传播到同一点时，它们会相互叠加，形成增强或削弱的效果。
具体来说，当两个波的相位差为整数倍的时候，它们会互相加强，形成干涉增强区域，而当相位差为半整数倍的时候，它们会互相削弱，形成干涉减弱区域。
干涉现象的产生需要满足两个重要条件，即波的波长和物体尺寸相当或更小，并且波源之间存在一定的相位差。
只有满足这两个条件，波才能发生干涉，否则不会出现明显的干涉效应。
干涉现象不仅在光学中常见，也在声学和其他波动现象中存在。
在声学中，当两个声波的频率和振幅相近时，它们会发生干涉现象，导致声音强度的增强或削弱。
此外，干涉现象还在天文学中被广泛应用，例如通过测量星光的干涉模式来研究遥远星系的性质。
总而言之，干涉现象是波动理论中的重要现象，其原理基于波
的叠加效应。
通过合理设计实验或观察，我们可以利用干涉现象来研究波的性质以及物质的特性。
光的干涉练习题计算双缝干涉和薄膜干涉的干涉条纹间距
光的干涉练习题计算双缝干涉和薄膜干涉的干涉条纹间距在光的干涉现象中，双缝干涉和薄膜干涉分别是常见的两种情况。
干涉条纹间距是评价干涉程度的重要指标，本文将详细介绍如何计算双缝干涉和薄膜干涉的干涉条纹间距。
一、双缝干涉的干涉条纹间距计算方法双缝干涉是指当光线通过两个相邻的狭缝时产生的干涉现象。
干涉条纹的间距与入射光的波长、狭缝间距、干涉屏到狭缝的距离等相关。
我们可以利用以下公式来计算双缝干涉的干涉条纹间距：\[ d \cdot \sin\theta = m \cdot \lambda \]其中，d表示双缝间距，θ表示干涉条纹的角度，m为干涉级数（m=0,1,2,3...），λ为入射光的波长。
通过这个公式，我们可以得到干涉条纹间距d的计算公式为：\[ d = \frac{m \cdot \lambda}{\sin\theta} \]这个公式告诉我们，干涉条纹间距与干涉级数成正比，与入射光的波长成反比，与条纹角度的正弦值成反比。
二、薄膜干涉的干涉条纹间距计算方法薄膜干涉是指光线通过两个介质界面时产生的干涉现象。
在薄膜干涉中，干涉条纹的间距与入射光的波长、薄膜厚度以及两种介质的折射率差等相关。
我们可以利用以下公式来计算薄膜干涉的干涉条纹间距：\[ 2 \cdot n \cdot T \cdot \cos\theta = m \cdot \lambda \]其中，n表示折射率，T表示薄膜厚度，θ表示条纹的角度，m为干涉级数，λ为入射光的波长。
通过这个公式，我们可以得到薄膜干涉的干涉条纹间距T的计算公式为：\[ T = \frac{m \cdot \lambda}{2 \cdot n \cdot \cos\theta} \]同样地，这个公式告诉我们，干涉条纹间距与干涉级数成正比，与入射光的波长成反比，与折射率和条纹角度的余弦值成反比。
三、实例演算为了更好地理解双缝干涉和薄膜干涉的干涉条纹间距计算方法，我们来解决两个实际问题。
《薄膜干涉》 讲义
《薄膜干涉》讲义一、什么是薄膜干涉当一束光照射到薄膜上时，一部分光会在薄膜的上表面反射，另一部分光会穿过薄膜，在薄膜的下表面反射。
这两束反射光如果满足一定的条件，就会发生干涉现象，这就是薄膜干涉。
薄膜干涉在日常生活中并不罕见，比如我们看到肥皂泡表面的彩色条纹，或者雨天马路上油膜呈现的色彩，都是薄膜干涉的结果。
二、薄膜干涉的原理要理解薄膜干涉，首先得明白光的波动性。
光具有波的特性，就像水波一样，当两列波相遇时，如果它们的频率相同、相位差恒定、振动方向相同，就会发生干涉现象。
在薄膜中，由于上下表面反射的光来自同一光源，所以频率相同。
而它们经过的路程不同，会导致相位差的产生。
具体来说，设薄膜的厚度为 d，入射光的波长为λ，折射率为 n。
对于在薄膜上表面反射的光，其光程为 2nd；对于在薄膜下表面反射的光，由于在穿过薄膜时会有半波损失（即相位突变π），其光程为 2nd ＋λ/2。
当这两束光的光程差等于波长的整数倍时，就会发生相长干涉，出现亮条纹；当光程差等于半波长的奇数倍时，就会发生相消干涉，出现暗条纹。
三、薄膜干涉的条件并不是所有的薄膜都能产生明显的干涉现象。
为了能清晰地观察到薄膜干涉，需要满足一定的条件。
首先，薄膜的厚度要足够小，通常在微米甚至纳米级别。
这样才能保证两束反射光的光程差在光的波长范围内，从而产生明显的干涉条纹。
其次，薄膜的折射率要适中。
如果折射率过大或过小，都会导致反射光的强度过弱，难以观察到干涉现象。
此外，入射光的单色性要好。
也就是说，光源发出的光波长要尽量单一，这样才能保证干涉条纹的清晰和稳定。
四、薄膜干涉的应用薄膜干涉在科学技术和日常生活中有许多重要的应用。
1、光学仪器中的增透膜和增反膜在光学仪器中，为了减少反射光的损失，提高透光率，可以在镜头表面镀上一层厚度适当的增透膜。
增透膜的原理就是利用薄膜干涉，使反射光发生相消干涉，从而减少反射光的强度，增加透射光的强度。
相反，如果需要增加反射光的强度，比如在激光谐振腔中，可以镀上增反膜，使反射光发生相长干涉，从而提高反射率。
4.3光的干涉(薄膜干涉)课件高二上学期物理人教版选择性
否平整的装置，所用单色光做光源，检查中所观察
到的干涉条纹是由下列两个表面反射的光线叠加而
成的？
C
A、a的上表面和b的下表面
B、a的上表面和b的上表面
C、a的下表面和b的上表面
D、a的下表面和b的下表面
（2）分析不平整
c凹陷
f凸起
（3）讨论条纹间距的变化
2.增透膜、增反膜
（1）增透膜
增透膜：在透镜表面涂上一层薄膜， 当薄膜的厚度等于入射光的在薄膜 中的波长的1/4时，从薄膜前后两表 面反射回来的光的路程差恰好等于 半个波长，它们干涉相消，减小了 反射光的能量，增强了透射光的能 量，称为增透膜。
应用：在建筑物外玻璃上。 白天屋内人能看到外面的景 物，屋外人只能看到反射的 白云蓝天。
3.牛顿环
思考：同心圆是等间距的吗？
如果放入水中，ຫໍສະໝຸດ 内疏外密【课堂练习】
1. 如图甲所示，用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表
面的平滑情况，观察到如图乙所示条纹中的P和Q情况，这说明
A. N的上表面A处向上凸起
BC
B. N的上表面B处向上凸起
C. N的上表面A处向下凹陷
D. N的上表面B处向下凹陷
2. 如图所示，把酒精灯放在肥皂液薄膜前，从薄膜上可
看到明暗相间的条纹，能解释这一现象产生原因的示意
图是(图中实线、虚线为光照射到薄膜上时，从膜的前后
表面分别反射形成的两列波)
C
3、如图所示，是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是
由于重力的作用，肥皂薄膜将形成 上薄下厚的楔形。
光从薄膜的前后两个表面反射出来 两个光波，这两列光波的频率相同， 产生干涉。
2.薄膜干涉及产生原因
侧面图
薄膜干涉
（3）条纹间距：
相邻明纹中心或相邻
（1）明条纹： =2ax/D=±kλ
暗纹中心的距离称为条纹
中心位置：
间距 Δx=Dλ/2a
x=±（D/2a)2k(λ/2) k=0,1,2,…
（2）暗条纹： =2ax/D=±(2k+1)λ/2
中心位置：
x=±(D/2a)(2k+1)(λ/2) k=0,1,2,…
d
条纹移动距离 OP==(n-1)Dh/(2a)
r2
O 移过条纹数目 Δk=OP/Δx =(n-1)h/λ
S2
若S2后加透明介质薄膜，干涉条纹下移。
*②若把整个实验装置置于折射率为n的介质中，
明条纹： =n(r2-r1)=±kλ
k=0,1,2,…
暗条纹： =n(r2-r1)=±(2k+1)λ/2 k=0,1,2,3,…
2
3、双缝干涉的光程差
两光波在P点的光程差为 = r2-r1
S1
r1
2a
r2
S2
D
4、干涉条纹的位置
P
r12=D2+(x-a)2 r22=D2+(x+a)2
所以 x即
r22- r12=4ax (r2- r1)( r2+r1)=4ax
采用近似
O
r2+r1≈2D
光程差为 =r2-r1=2ax/D
情况4： n1>n2<n3
无有
n1<n2<n3 无 n1>n2>n3 无 n1<n2>n3 有 n1>n2<n3 有
有
有
10
§13-4
一、等倾干涉
薄膜干涉属于分振幅法
高中物理常见干涉和衍射事例
在高中物理学中，干涉和衍射是波动现象，涉及光或其他波的相互作用。
以下是一些常见的干涉和衍射现象的例子：
1. 干涉的事例：
a. 双缝干涉：在光通过两个细缝时，光波将在屏幕上形成干涉条纹。
这可以
用于展示光的波动性质，其中光波通过两个缝隙形成波前，然后相互干涉，形成明暗交替的条纹。
b. 薄膜干涉：当光通过厚度非常薄的透明膜（例如气泡、油膜等）时，会发
生干涉现象。
光在进入和离开薄膜时发生反射，导致干涉现象，从而产生彩色的干涉条纹。
2. 衍射的事例：
a. 单缝衍射：当光通过一个细缝时，会发生衍射现象。
衍射使光波弯曲并扩展，导致在屏幕上形成中央亮度峰和一系列交替明暗条纹。
b. 圆形孔衍射：当光通过小孔或圆孔时，也会产生衍射。
这种现象在日常生活中常见，例如在相机的光圈中就利用了这种原理。
c. 障碍物衍射：当波通过一个具有尺寸的障碍物时，也会发生衍射现象。
这可以用于解释声波或水波在穿过障碍物后的扩散现象。
这些干涉和衍射现象是波动性质的重要证据，可以在实验室和日常生活中观察到。
它们对于理解光和其他波的行为和特性非常重要。
光的干涉薄膜干涉与杨氏双缝干涉
光的干涉薄膜干涉与杨氏双缝干涉在物理学中，光的干涉是指两个或多个光波相互作用时产生的干涉现象。
本文将重点介绍光的干涉中的两种重要形式：干涉薄膜干涉和杨氏双缝干涉。
通过对这两种干涉现象的详细解析，我们可以更好地理解光的波动性质以及与之相关的实验现象。
干涉薄膜干涉干涉薄膜是一种光学元件，由两个或多个透明介质构成，其中至少一个介质的厚度很小。
当光通过干涉薄膜时，由于光在薄膜中的传播速度不同，导致光的相位发生变化，从而产生干涉现象。
干涉薄膜干涉可以分为两类：分为等厚薄膜干涉和非等厚薄膜干涉。
等厚薄膜干涉是指光波在等厚薄膜的上下边界反射、透射发生干涉的现象。
当光波从一个介质射入另一个介质时，反射光波和透射光波会发生干涉，形成等厚薄膜干涉条纹。
这种干涉现象常见于薄膜反射镜、油膜等实际应用中。
非等厚薄膜干涉是指光波在不同厚度的薄膜上反射、透射发生干涉的现象。
这种干涉现象常见于光的薄膜干涉实验中，例如扭曲油膜实验。
根据薄膜的形状和厚度的不同，非等厚薄膜干涉产生的干涉条纹呈现出丰富的形态和颜色。
杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉是由英国物理学家杨恩·杨于1801年首次提出的干涉实验。
该实验使用一个光源通过两个狭缝，然后在屏幕上观察产生的干涉条纹。
当光通过双缝时，光波沿两个缝洞传播到屏幕上形成了两列相干波。
当两个波峰或两个波谷重合时，它们会增强并形成明条纹；而当波峰和波谷重叠时，它们会相互抵消，形成暗条纹。
这种干涉现象显示了光既具有波动性又具有粒子性的特点，深刻地诠释了光的波粒二象性。
杨氏双缝干涉实验为研究光的性质和波动现象提供了重要的实验依据。
科学家们通过这个实验还揭示了许多与光波干涉现象相关的重要性质，如干涉条纹的间距与波长的关系以及干涉条纹的宽度与光源的宽度的关系。
结语光的干涉在物理学中占据着重要的地位，通过研究干涉薄膜干涉和杨氏双缝干涉，我们不仅可以深入理解光的波动性质，还能探索许多关于光与物质相互作用的有趣现象。
迈克尔逊实验总结【精选】
一、干涉的分类当满足相干条件——振动方向相同，振动频率相同，有恒定位相差的两束相干光相遇时，将在它们的相遇区域内产生明暗相间的干涉条纹，这个现象叫做光的干涉现象。
光的干涉可以分为薄膜干涉和杨氏双缝干涉。
1、薄膜干涉由薄膜产生的干涉。
薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层。
入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光，这两束光在薄膜的同侧，由同一入射振动分出，是相干光，属分振幅干涉。
若光源为扩展光源（面光源），则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉，故属定域干涉。
对两表面互相平行的平面薄膜，干涉条纹定域在无穷远，通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察；对楔形薄膜，干涉条纹定域在薄膜附近。
薄膜干涉又可以分为等倾干涉和等厚干涉：等厚干涉 这是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹．薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹，故称等厚干涉。
牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉等倾干涉 当不同倾角的光入射到折射率均匀，上、下表面平行的薄膜上时，同一倾角的光经上、下表面反射(或折射)后相遇形成同一条干涉条纹，不同的干涉明纹或暗纹对应不同的倾角，这种干涉称做等倾干涉。
当光程差为波长整数倍时，形成亮条纹，为半波长奇数倍时是暗条纹。
等倾条纹是内疏外密的同心圆环。
2、杨氏双缝干涉1801年，英国物理学家托马斯·杨用杨氏双缝干涉实验证明了干涉现象。
他让太阳光通过一个小针孔S ，然后在距离针孔S 相当远的距离处，。
通过这再让光通过2个针孔S 1及S 2。
通过这2个针孔S 1及S 2的球面光波发生干涉，从而在观察屏上形成变化的对称状图样。
因为光源太阳非常远，所以入射于S 孔的光波波前是平面波前。
在这个实验中，一个波前被分为两个波前，从而得到两束干涉光束。
如图1，在垂直于纸平面的方向置一小孔S ，由一定距离处的单色光源（通常采用钠光灯）照明通过针孔S 后的光再通过两针孔S 1和S 2。
干涉现象的基本原理
干涉现象的基本原理干涉是一种波动现象，广泛应用于光学领域。
本文将深入探讨干涉现象的基本原理，解释干涉的产生机制，并介绍干涉在光学中的一些重要应用，包括干涉测量和干涉光谱等。
一、引言干涉是波动性质的一种显著表现，当波通过空间中的不同路径传播并重新相遇时，波峰和波谷之间的相对相位差会导致干涉现象。
在光学中，干涉广泛应用于测量、显微镜、光谱学等领域。
二、干涉的基本原理波动性质：干涉是由光波的波动性质引起的。
光波是一种电磁波，它在传播过程中会产生波峰和波谷，这种波动性质是干涉现象产生的基础。
相位差：干涉现象的关键是不同波源或同一波源的不同路径上，波的相对相位差。
相位差的大小和光波的波长以及传播路径有关。
叠加原理：干涉现象遵循叠加原理，即在空间中的任意点，波的振幅是各个波源振幅的矢量和。
当振幅相位一致时，会出现明显的亮斑；当振幅相位相差180度时，会出现暗斑。
三、干涉的产生机制双缝干涉：双缝干涉是最经典的干涉实验之一。
当平行的光波通过两个相邻的狭缝时，形成的波阵面会出现交替的亮暗条纹，这是由于双缝之间的相位差引起的。
薄膜干涉：薄膜干涉是光波在介质中的反射和折射导致的。
薄膜表面反射的光波与从薄膜下表面传播的光波叠加，形成干涉条纹。
光栅干涉：光栅是一种具有周期性透明和不透明区域的光学元件。
光栅的周期性结构导致光波在通过时产生相位差，从而形成干涉条纹。
四、光学中的干涉应用干涉测量：干涉测量是一种通过测量干涉条纹的移动或形状变化来确定物体表面形状、膜厚度等的精密测量技术。
例如，白光干涉仪可以用于测量光学元件的表面形貌。
干涉显微镜：干涉显微镜利用干涉现象放大透明样品的细小细节。
通过调整干涉显微镜的光程差，可以观察到样品的不同层次和特征。
干涉光谱：干涉光谱技术基于光波通过光程差不同的路径而产生不同干涉条纹。
这种方法可用于测量物质的折射率、薄膜厚度等。
激光干涉：激光光源产生的单色光波可用于实现高分辨率的干涉实验，例如Michelson干涉仪。
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薄膜干涉与双缝干涉
图样
例题
现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。
（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光
学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。
（2）本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用米尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。
（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。
然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数_________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________mm。
（4）已知双缝间距d为 2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=________，求得所测红光波长为__________nm。
解析：动手完成实验时，有许多细节要注意：许多实验室的单缝片、双缝片、遮光筒是一套组合，其单缝与双缝的间距是固定的，但是要是按照图中所表述的情况来看，这些间距是可调的，所以，单缝和双缝间距要调整为5~10 cm，并且要注意单缝与双缝平行放置。
螺旋测微器的读数方法掌握，结合波长与条纹间距关系公式，可以求出所测得单色光的波长。
（3）螺旋测微器固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为37.0×0.01 mm，两者相加
为13.870 mm。
图2的读数为：2.320mm，所以△x=13.870 2.320
5
-
=2.310mm。
（4）根据△x＝L
d
λ，知λ=
d
L
△x，代入数据，λ=6.6×102 nm。
答案：（1）E D B （2）单缝和双缝间距5 cm~10c m，使单缝与双缝相互平行。
（3）13.870 2.310 （4）d
x
L
∆，6.6×102。