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《14-2光程 光程差》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、§14-2光程光程差一、光程光程差得設(shè)頻率為的單色光,在真空中傳播的速度為c,波長為,則(1)1.光程當它在折射率為n的介質(zhì)中傳播時,波長為,其傳播速度(2)因光通過媒質(zhì)時頻率不變由(1)、(2)兩式及介質(zhì)中的波長真空中的波長介質(zhì)的折射率變短可見,同一頻率的光在不同的介質(zhì)中波長不相同,給處理問題帶來麻煩。為此,需要把光在介質(zhì)中傳播的距離折合成真空中的距離。如圖:在折射率為n的介質(zhì)中,若光在一段時間t內(nèi),通過的幾何路程為d,其間的波數(shù)為,則相同時間內(nèi),同樣波數(shù)在真空中的幾何路程將是ndnd結(jié)論:在光學中,將光在介質(zhì)中所走過的幾何路程d與該介質(zhì)的折
2、射率n乘積nd定義為光程。P87第3段,第2行因為在均勻介質(zhì)中可見,光程等于相同時間內(nèi)光在真空中通過的距離?!鞴獬痰奈锢硪饬x例1在相同時間內(nèi),一束波長為λ的單色光在空氣中和玻璃中傳播的路程(不相等、相等),走過的光程(不相等、相等)。解:空氣中傳播的距離玻璃中傳播的距離空氣中傳播的光程玻璃中傳播的光程2.光程差(δ)——光程之差,指已折算到真空中的路程之差。*P*n1如圖:光程差為如圖:光程差為*dn3.光程差與相位差關(guān)系說明:以上式中λ或決定明、暗條紋的干涉條件為△真空中的波長例2真空中波長為λ的單色光,在折射率為n的透明介質(zhì)中,從A點沿某路
3、徑傳到B,若A、B兩點相位差為3π,則此路徑AB的光程為。A)1.5λ;B)1.5nλ;C)3λ;D)1.5λ/n例2真空中波長為λ的單色光,在折射率為n的透明介質(zhì)中,從A點沿某路徑傳到B,若A、B兩點相位差為3π,則此路徑AB的光程為。A)1.5λ;B)1.5nλ;C)3λ;D)1.5λ/n二、薄透鏡不產(chǎn)生附加的光程差ABAB焦平面P88可見:當用透鏡觀測干涉時不會帶來附加的光程差,引入透鏡只是改變了光線的傳播方向。三、相干長度和相干時間每個原子一次發(fā)光持續(xù)時間不會超過10-8秒,每一列光波長度。1.相干長度:兩列相干光能產(chǎn)生干涉所允許的最大
4、光程差δm,即真空中光波列的長度說明:1)普通光源相干長度0.1~10cm2)激光光源相干長度為幾十~幾百公里2.相干時間:傳播相干長度所需的時間,或兩列波到達干涉點所允許的最大時間差,即發(fā)光時間詳見P9914.7式P89,三下面,1,2行P89,三下面,6,7行P89,三下面公式上下各一行只有在的條件下,才能觀察到干涉條紋,稱為相干長度。P99,14.7式解:pd1n1d2n2r1r2s1s2例3如圖計算p點的光程差。結(jié)束