一光是一種電磁波平面電磁波方程真空中的光速可見光的范圍

光矢量用矢量表示光矢量,它在引起人眼視覺和底片感光上起主要作用.第12章波動光學12-1相干光P21二相干光普通光源發光特點：原子發光是斷續的，每次發光形成一長度有限的波列,各原子各次發光相互獨立，各波列互不相干.1）普通光源的發光機制原子能級及發光躍遷基態激發態躍遷自發輻射相干條件：振動方向相同，頻率相同，相位差恒定相干條件：振動方向相同，頻率相同，相位差恒定普通光源：獨立(不同原子發的光)··獨立(同一原子先后發的光)激光光源：受激輻射=(E2-E1)/hE1E22）普通光源獲得相干光的途徑途徑：同一點光源發出的一束波列通過分光裝置分成兩束或多束相干光，會聚產生光的干涉波陣面分割法*光源振幅分割法=(E2-E1)/hE1E2能級躍遷輻射波列波列長度L=c二.相干長度與相干時間1.相干長度

兩列波能發生干涉的最大波程差？SS1S2c1c2b1b2a1a2·pS1S2Sc1c2b1b2a1a2p·注:等代表波列只有同一波列分成的兩部分經不同的光程再相遇時才能發生干涉。波列長度就是相干長度L光通過相干長度所需時間2.相干時間p實驗裝置一楊氏雙縫干涉實驗波程差15-2楊氏雙縫干涉實驗勞埃德鏡減弱加強暗紋明紋p討論條紋間距明暗條紋的位置白光照射時，出現彩色條紋暗紋明紋1）條紋間距與的關系;若變化，則將怎樣變化？一定時，一定時，若變化，則將怎樣變化？1）條紋間距2）

條紋間距與的關系如何？一定時，條紋間距*四勞埃德鏡

半波損失：光從光速較大的介質射向光速較小的介質時反射光的相位較之入射光的相位躍變了，相當于反射光與入射光之間附加了半個波長的波程差，稱為半波損失.PML

例1以單色光照射到相距為0.2mm的雙縫上,雙縫與屏幕的垂直距離為1m.(1)從第一級明紋到同側的第四級明紋的距離為7.5mm,求單色光的波長;(2)若入射光的波長為600nm,求相鄰兩明紋間的距離.解（1）（2）C解計算波程差BA12,求第一次測到極大時，射電星的方位與湖面所成的角.如圖離湖面處有一電磁波接收器位于C，當一射電星從地平面漸漸升起時，接收器斷續接收到一系列極大值.已知射電星發射的電磁波波長為例2射電信號的接收取

極大時考慮半波損失時，附加波程差取均可，符號不同，取值不同，對問題實質無影響.注意ACB1215-3光程薄膜干涉干涉1、兩列光波在同一種介質中傳播相遇,引起振動位相差一、光程2、兩列光波在不同介質中相遇引起振動位相差介質1介質2同一束光在不同介質中頻率相同波速不同波長不同介質1介質2定義：（1）一束光經過幾種介質之光程：兩束光經過幾種介質之光程差：（2）若兩束光的光程相同，則位相變化相同相差和光程差的關系：二.使用透鏡不會產生附加光程差物點到象點各光線之間的光程差為零

Sacb··SAB透鏡不引起附加的光程差AB焦平面三、薄膜干涉▲薄膜干涉是分振幅干涉

▲日常中見到的薄膜干涉：肥皂泡、地上的油膜、昆蟲翅膀上的彩色等。▲薄膜干涉有兩種條紋最為重要：等厚條紋:同一條紋反映膜的同一厚度。等傾條紋:同一條紋反映入射光同一傾角。

如圖所示，薄膜厚度為d，折射率為n2，膜周圍的介質的折射率為n1。設n2>n1。單色光入射到薄膜上時，膜的前后表面的反射光為相干光，前表面的反射光有半波損失，后表面的反射光沒有半波損失，前后表面反射的兩束反射光的光程差為前后表面反射的兩束反射光的光程差兩束反射光在相遇點互相加強形成亮紋的條件是

兩束反射光在相遇點互相削弱形成暗紋的條件是

光垂直入射時，i=0，t=0,兩束反射光在相遇點互相加強形成亮紋的條件是

光學厚度(n2d)為兩束反射光在相遇點互相削弱形成暗紋的條件是

光學厚度(n2d)為例題10-2為提高成像質量，照相機的透鏡上可鍍一層增透膜(也稱為減反射膜)，以減少表面的反射，使更多的光進入透鏡。常用的鍍膜物質是氟化鎂(MgF2)，其折射率n=1.38。如果要使可見光譜中

=550

nm的光有最小反射，問膜的最小厚度應是多少？

解：光線入射照相機鏡頭，可視為正入射，(圖10-8中入射角接近于零)。由于兩次反射都有半波損失，因此兩反射光波互相削弱的條件是當k=1時，得膜的最小厚度，即

被削弱的波長是可見光譜中的黃綠色部分，其它顏色仍有部分被反射，因此鍍膜后的透鏡表面為藍紫色。如果光源是白光，則某一種色光加強時，其它色光將有不同程度的削弱。如果薄膜厚度不均勻，反射光顏色隨厚度變化。吹肥皂泡時看見的顏色變化，正是由薄膜厚度變化所引起的。等傾干涉SM劈尖角一劈尖明紋暗紋15-4劈尖牛頓環劈尖干涉（明紋）（暗紋）討論1）劈尖為暗紋.3）條紋間距（明紋或暗紋）2）相鄰明紋（暗紋）間的厚度差劈尖干涉

4）干涉條紋的移動每一條紋對應劈尖內的一個厚度，當此厚度位置改變時，對應的條紋隨之移動.

例1有一玻璃劈尖,放在空氣中,劈尖夾角,用波長的單色光垂直入射時,測得干涉條紋的寬度,求這玻璃的折射率.解2）測膜厚1）干涉膨脹儀劈尖干涉的應用空氣3）檢驗光學元件表面的平整度4）測細絲的直徑二牛頓環由一塊平板玻璃和一平凸透鏡組成光程差

牛頓環實驗裝置牛頓環干涉圖樣顯微鏡SL

M半透半反鏡TR光程差明紋暗紋rd暗環半徑明環半徑

3）應用例子:可以用來測量光波波長，用于檢測透鏡質量，曲率半徑等.

1）從反射光中觀測，中心點是暗點還是亮點？2）屬于等厚干涉，條紋間距不等，為什么？工件標準件暗環半徑明環半徑討論測量透鏡的曲率半徑

例2用氦氖激光器發出的波長為633nm的單色光做牛頓環實驗，測得第個k

暗環的半徑為5.63mm,第k+5暗環的半徑為7.96mm，求平凸透鏡的曲率半徑R.解讀數顯微鏡45度玻片牛頓環納光燈（不是點光源！）讀數顯微鏡45度玻片牛頓環納光燈（不是點光源！）問題：1）為什么在實際的牛頓環實驗中，不是平行光入射，也能觀察到牛頓環的等厚干涉條紋？2）入射光明顯不是單一角度入射，那么等傾干涉條紋為什么觀察不到？§21.5邁克耳遜干涉儀一.儀器結構、光路二.工作原理光