《普通物理学》课程教学资源（PPT课件）第十二章 几何光学 12-3 双缝干涉

§12-3双缝干涉 一、杨氏双缝实验 杨(T.Young)在1801年首先用实验方法研究光的干涉 让文不美蕴回蕴以

上页 下页 返回 退出 §12-3 双缝干涉 一、杨氏双缝实验 杨（T.Young）在1801年首先用实验方法研究光的干涉

相干光的获得：分波阵面法 光路原理图： d>>,D>>d 让元子意返回退

上页 下页 返回 退出 P · r1   r2  x x0 x I x x D d O 相干光的获得：分波阵面法 d >>λ，D >> d 1 x −1 x 光路原理图：

钠黄光的杨氏双缝干涉条纹 让美觉返司退

上页 下页 返回 退出 钠黄光的杨氏双缝干涉条纹

二、干涉明暗条纹的位置 1.波程差的计算 设实验在真空（或空气）中进行，则波程差为： δ=2-i≈dsin0≈dtan0=d.x D 正意子元道回退此

上页 下页 返回 退出 x P r1  r2  x D d O · 1. 波程差的计算 设实验在真空（或空气）中进行，则波程差为： 二、干涉明暗条纹的位置

2.干涉明暗条纹的位置 6=d.x=士k见 干涉相长，明纹 D 、2 -d=±(2k+ 干涉相消，暗纹 2 暗纹中心x=±(2k+1) DA ,k=0,1,2,3,. 明纹中心 x=士kD2,k=0,1,2,3 d 两相邻明纹（或暗纹)间距 d 让美下觉返司速此

上页 下页 返回 退出 明纹中心 暗纹中心 两相邻明纹（或暗纹）间距 干涉相长，明纹 干涉相消，暗纹 2. 干涉明暗条纹的位置 D x d  =  0 1 D x k , k d  =  = ，2，3， (2 1) 0 1 2 D x k k d  =  + = ， ，2，3

3.条纹特点： (1)一系列平行的明暗相间的条纹； (2)0不太大时，条纹等间距； (3)△xc2。 杨氏双缝实验第一次测定了 波长这个重要的物理量。 上意不家返可退此

上页 下页 返回 退出 (1) 一系列平行的明暗相间的条纹; (3)  x 。 3. 条纹特点： (2)  不太大时，条纹等间距; 杨氏双缝实验第一次测定了 波长这个重要的物理量。 双缝干涉条纹

思考题 在双缝干涉实验中： (1)如何使屏上的干涉条纹间距变宽？ (2)将双缝干涉装置由空气中放入水中时， 屏上的干涉条纹有何变化？ (3)若S1、S2两条缝的宽度不等，条纹有何变化？ 让美下觉返同速

上页 下页 返回 退出 在双缝干涉实验中： （1）如何使屏上的干涉条纹间距变宽？ （2）将双缝干涉装置由空气中放入水中时， 屏上的干涉条纹有何变化？ （3）若S1、S2两条缝的宽度不等，条纹有何变化？ 思考题

(1)如何使屏上的干涉条纹间距变宽？ 两相邻明纹（或暗纹）间距△x= 若D、d已定，只有个，条纹间距△x变宽。 若2已定，只有D↑、d（仍然满足心>)，条纹 间距△变宽。 化美不家返可退此

上页 下页 返回 退出 Δ D x d =  若D、d 已定，只有，条纹间距 x 变宽。 若已定，只有D↑、d↓（仍然满足d>> )，条纹 间距  变宽 x 。 两相邻明纹（或暗纹）间距 （1）如何使屏上的干涉条纹间距变宽？

(2)将双缝干涉装置由空气中放入水中时，屏上的 干涉条纹有何变化？ 两相邻明纹（或暗纹)间距 D D △r= d d n n水>n空气 △x水<△x空气 实验装置放入水中后条纹间距变小。 让美觉返司退

上页 下页 返回 退出 Δ n D D x d d n  = =  n水> n空气 实验装置放入水中后条纹间距变小。 （2）将双缝干涉装置由空气中放入水中时，屏上的 Δx x 水  Δ 空气 两相邻明纹（或暗纹）间距 干涉条纹有何变化？

(3)若S1、S2两条缝的宽度不等，条纹有何变化？ 两条缝的宽度不等，使两光束的强度不等；虽 然干涉条纹中心距不变，但原极小处的强度不再为 零，条纹的可见度变差。 1≠12 4 4元 -2元 0 2π4π△p △ 现：可见度差 原：可见度好 决定可见度的因素： 振幅比，光源的宽度，光源的单色性 让意了意适回退欢

上页 下页 返回 退出 两条缝的宽度不等，使两光束的强度不等；虽 然干涉条纹中心距不变，但原极小处的强度不再为 零，条纹的可见度变差。 1 2 I  I 1 2 I = I I -4 -2 O 2 4  4I1 现：可见度差 原：可见度好 决定可见度的因素： 振幅比，光源的宽度，光源的单色性 I Imax Imin -4 -2 O 2 4  （3）若S1、S2两条缝的宽度不等，条纹有何变化？