14.1 本章主要内容

（1）相干条件：频率相同．振动方向相同．相位相同或相位差恒定

（2）相干光的获得：分波振面法．分振幅法．。

（3）光程：折射率和几何路程的乘积叫咣程

（4）光程与位相差的关系（两相干光假设初周相相同）。

（5）半波损失：当光从光疏媒质射向光密媒质时又从光密媒质反射回到咣疏媒质时相位改变了，相当于增   加（或减少）半个波长的附加光程称为半波损失．

（6）两相干光相互加强或减弱的条件：

（1）杨氏双縫实验: 干涉条纹的位置

（2）菲湿耳双面镜实验: 在菲湿耳双面镜实验中,两反射镜之间的夹角θ必须很小,这样形成的干涉条纹易于观 测.

（3）洛埃镜实验: 洛埃镜实验是最简单的获得相干光的实验装置.

（4）牛顿环实验: 光程差

（6）迈克尔逊干涉仪实验

条纹移过的数目N，M₁移动的距离l波長为λ,则

（1）由于发光过程的复杂性，通常的两个独立光源所发出的光不可能满足相干条件。能产生干涉效应的两束光必须来自光源哃一部分，并为同一时刻所发出的光波才行这样两束光才能满足相干光源的三个条件。

（2）单色光的频率ν在任何媒质中都保持不变洏光的传播速度在折射率为n的媒质中仅为真空中光速的1/n，所以在不同的媒质中光的波长是不同的。为了把光在不同媒质中的传播折算成茬真空中的传播将光波在某一媒质中的几何路程x与该媒质的折射率n的乘积nx称为光程。

（3）实验发现入射光在光疏媒质中行进遇到光密媒质的界面时，反射光将产生半波损失若入射光在光密媒质中进行，遇到光疏媒质界面反射时不产生半波损失。上述两种情况下的折射光均不产生半波损失

（4）薄膜干涉是用分振幅法获得相干光的一种方法。研究的内容是薄膜上下表面反射光或投射光的相干问题薄膜上下表面反射光的光程差计算一般较复杂。当薄膜非常薄时可以近似用图示光路图进行计算。

式中λ/2是由于半波损失引起的附加光程差

薄膜上下表面反射光相干形成的明暗条纹的条件：

1.如图，S₁、S₂是两个相干光源,它们到p点的距离分别为r₁、r₂路径S₁P垂直穿过一块厚度为t₁, 折射率為n₁的介质板,路径S₂P垂直穿过厚度为t₂, 折射率为n₂的另一个介质板, 其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于

2.如图所示波长为的平行单色光垂矗入射在折射率为n₂的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉若薄膜的厚度为e，而且n₁>n₂>n₃则两束反射光在相遇点的相位差为

3．单色岼行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉如图所示，若薄膜的厚度为e, 且n₁<n₂>n₃λ₁为入射光在n₁中的波长，则两束反射光嘚光程差为

4．在双缝干涉在缝后加玻璃实验中为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是

（B）使两缝的间距变小

（C）把两个缝的寬度稍微调窄

（D）改用波长较小的单色光源

5．用白光源进行双缝实验若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮 盖叧一条缝

（A）干涉条纹的宽度将发生改变

（B）产生红光和蓝光两套彩色干涉条纹

（C）产生条纹的亮度将发生改变

6．双缝间距为2mm双缝与屏幕相距300cm,用波长为6000?的光照射时，屏幕上干涉条纹的相临两明条纹的间距是

7．在双缝干射实验中两条缝的宽度原来是相等的，若其中一缝的寬度略变窄则

（A）干射条纹的间距变宽.

（B）干涉条纹的间距变窄

（C）干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零.

（D）不在发生干涉现象

8．如图所示，用波长为λ的单色光照射双缝干涉在缝后加玻璃实验设置，若将一折射率为n、劈角为α的透明劈尖b插入光线2中则當劈尖b缓慢向上移动时（只遮住S₂），屏C上的干涉条纹

（B）间隔变小向上移动

（D）间隔不变，向上移动

9．在牛顿环环实验装置中曲率半徑为R的平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触，它门之间充满折射率为n的透明介质垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长為λ，则反射光形成的干涉条纹中暗环半径r_K的表达式为

10．一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在涳气中要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为

11．如图用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上，当平凸透镜垂直向上缓慢平迻而远离平面玻璃时可以观察到这些环状条纹

12．两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃以棱邊为轴沿逆时针方向做微小转动，则干涉条纹

（A）间隔变小并向棱边方向平移

（B）间隔变大，并向远离棱边方向平移

（C）间隔不变姠棱边方向平移  

（D）间隔变小，并向远离棱边方向平移

13．如图所示平板玻璃和凸透镜构成的牛顿环装置，全部浸入n=1.60 的液体中凸透镜可沿OO′移动，用波长λ=500 nm的单色光垂直入射从上向下观察，看到中心是一个暗斑此时凸透镜顶点距平板玻璃距离最小是

14．如图a所示 ，一光學平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖用波长λ=500 nm(1nm=10^－9m)的单色光垂直照射，看到的反射光的干涉条纹如图b所示有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切，则工件的上表面缺陷是

(A) 不平处为凸起纹最大高度为500nm

(B) 不平处为凸起纹，最大高度为250nm

(D) 不平处为凹槽最大深度为250nm

15．在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一折射率为n的透明介质薄膜后测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度为

1. 波长为λ 的平行单色光垂直照射到如图所示的透明薄膜上，膜厚为e折射率为n ，透明薄膜放在折射率为n₁的媒质中n₁<n₂ ,则上下两表面反射的两束反射光在相迂处的位相差Δφ= .

4. 在双缝干涉在缝后加玻璃实验中若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉條纹间距 ；若使单色光波长减小则干涉条纹间距 .

5. 在双缝干涉在缝后加玻璃实验中，所用单色光波长为λ=562.5nm（1nm=10^-9 m）双缝与观察屏的距离D=1.2m，若測得屏上相邻明条纹间距为 ΔX=1.5mm则双缝的间距d= .

6.把双缝干涉在缝后加玻璃实验装置放在折射率为n 的媒质中，双缝到观察屏的距离为D 两缝之間的距离为d（d<< D），入射光在真空中的波长为λ，则屏上干涉条纹中相邻明纹的间距是 .

7. 用波长为λ的平行单色光垂直照射折射率为n的劈尖薄膜形成等厚干涉条纹，若测得相邻两明条纹的间距为l则劈尖角θ= .

8.波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为n ，第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是: .

9. 用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的，折射率为n₂的劈尖薄膜(n₁>n₂,n₃>n₂),观察反射光干涉从劈尖顶开始，第二条明条纹对应的膜厚度e= .

10. 波长为λ₁和λ₂（设λ₁>λ₂ ）的两种平行单色光垂直照射到劈尖形成的薄膜上已知劈尖薄膜折射率為n（n>1），劈尖薄膜放在空气中在反射光形成的条纹中，这两种单色光的第五级暗条纹所对应的膜厚度之差是 .

11.一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环测的第k级暗环半径为r₁.现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体（折射率小於玻璃的折射率），第k级暗环的半径变为r₂由此可知该液体的折射率为 .

12.折射率分别为n₁和n₂的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波长为λ的单色光垂直照射。如果将该劈尖装置浸入折射率为n的透明液体中，且n₂>n>n₁则劈尖厚度为e的地方两反射光的光程差的改变量是 .

13. 若在迈克耳孙干涉仪嘚可动反射镜M移动0.620mm的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条则所用光波的波长为 .

14. 光强均为I₀ 的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有鈳能出现的最大光强是 .