青岛科技大学 大学物理讲义
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一 光程 (optical path)
光在真空中的速度
001 ???c
光在介质中的速度 ??1?u nc
u 1?
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真空中的波长
介质的折射率
)(π2c o s 1101
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n
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*
1s
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? 波程差 12 rrr ???
? 相位差 )(π2)
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12
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T
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物理意义,光程就是光在媒质中通
过的几何路程,按波数相等折合到真空
中的路程, ??
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'
*
1s
P1r
*
2s 2r n
n
?? ?'介质中的波长
1) 光程, 媒质折射率与光的几何路程之积 = nr
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2）光程差 (两光程之差 )
12 rnrΔ ??
光程差
*
1s
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*
2s 2r n
?,2,1,0,??? kkΔ ?
?,2,1,0π2 ????,kk?
? 干涉 加强
λ
2 πΔ Δ??
相位差
? 干涉 减弱
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2
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?,2,1,0,π)12( ????? kk?
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F
A
B
o
二 透镜不引起附加的光程差
'F
A
B
焦平面
到达焦平面
后各束光的
相位差不变
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P
1n
1n
2n
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2M
d
L
三 薄膜干涉
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ADnBCABnΔ 1232 )( ???
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1
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?k 加 强
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inndΔ 22122t s i n2 ??
? 透 射光的光程差
注意,透射光和反
射光干涉具有互 补 性,
符合能量守恒定律,
根据具体
情况而定 2/s i n2 22122 ???? inndΔ 反
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当光线垂直入射时 ?0?i
2
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当 时
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当 时
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解 (1) ?kdnΔ ??
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k
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nm11042,1 1 ??? dnk ?
nm552,2 1 ??? dnk ?
nm368
3
2,3
1 ??? dnk ?
例 1 一油轮漏出的油 (折射率 =1.20)污染了某
海域,在海水 ( =1.30)表面形成一层薄薄的油污,
(1) 如果太阳正位于海域上空,一直升飞机的驾
驶员从机上向下观察,他所正对的油层厚度为 460nm,
则他将观察到油层呈什么颜色?
(2) 如果一潜水员潜入该区域水下,又将看到油
层呈什么颜色?
1n
2n
绿色
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nm2 2 0 8
2/11
2,1 1 ?
?
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(2) 透射光的光程差 2/2
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nm4.315
2/14
2,4 1 ?
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nm736
2/12
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红光
nm6.441
2/13
2,3 1 ?
?
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紫光
紫
红
色
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增透膜和增反膜
利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率,
2
m i n 4 ndd
???
nm6.99?
0?k取
??
（ 增强 ）氟化镁为增透膜
例 2 为了增加透射率,求 氟化镁膜的最小厚度,
已知 空气 00.1
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,氟化镁,38.1
2 ?n
减弱 2
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2 3
玻璃
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劈尖角 ? 1nn ??
四 劈尖 (splitter)
22
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（明纹）
（暗纹）
b
b
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讨论
1）劈尖
2
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为暗纹,
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nb
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22
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3）条纹间距（明纹或暗纹）
?
?
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2）相邻明纹（暗纹）间的厚度差
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D
劈尖干涉
nn ?1
2/n?
b
b
一明纹与相邻明纹之
间，光程差之差为 ?
厚度差呢？ 2 nd ???
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每一条
纹对应劈尖
内的一个厚
度，当此厚
度位置改变
时，对应的
条纹随之移
动,
4 ）干涉条纹的移动
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L
n
?
b
例 3 有一玻璃劈尖,放在空气中,劈尖夹
角 r a d108 5????,用波长 的单色光垂直
入射时,测得干涉条纹的宽度,求 这玻
璃的 折射率,
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mm4.2?b
解
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22
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2）测膜厚
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2ios
1）干涉膨胀仪
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劈尖干涉的应用
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2
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3）检验光学元件表面的平整度
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623
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4）测细丝的直径
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一 光程 (optical path)
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1) 光程, 媒质折射率与光的几何路程之积 = nr
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2）光程差 (两光程之差 )
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青岛科技大学 大学物理讲义
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二 透镜不引起附加的光程差
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注意,透射光和反
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符合能量守恒定律,
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例 1 一油轮漏出的油 (折射率 =1.20)污染了某
海域,在海水 ( =1.30)表面形成一层薄薄的油污,
(1) 如果太阳正位于海域上空,一直升飞机的驾
驶员从机上向下观察,他所正对的油层厚度为 460nm,
则他将观察到油层呈什么颜色?
(2) 如果一潜水员潜入该区域水下,又将看到油
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nm2 2 0 8
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增透膜和增反膜
利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率,
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1）劈尖
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每一条
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