杨氏双缝干涉#
- 相长干涉:$\delta = d \sin\theta = \pm k\lambda$,$\Delta \varphi = \pm 2k\pi$
- 相消干涉:$\displaystyle \delta = d\sin\theta = \pm (2k - 1) \frac{\lambda}{2}$,$\Delta \varphi = \pm (2k - 1) \pi$
- 明纹或暗纹之间的距离:$\displaystyle \Delta x = \frac{D}{d} \lambda$,条纹等距排列.
- 波的相干条件:振动方向相同,频率相同,相位差恒定。
- 在普通光源里,各原子跃迁自发而不同步,因此两个光源产生的光不会产生稳定分布的干涉现象。所以需要让同一光源分成两部分,然后将两部分的光进行叠加进行干涉,从而形成相干光。
- 杨氏双缝干涉使用的是分波阵面法。
- 在折射率为 $n$ 的物质中传播 $r$ 的光程为 $nr$,那么 $\displaystyle \Delta \varphi = \frac{2\pi}{\lambda} \text{光程差}$,其中 $\lambda$ 是光在真空中的波长。
- 如果经过透镜,同一物点和像点之间的任意光线是等光程的。
- 如果光遇到折射率大的介质而反射,则会有半波损失,光程需要加或减去 $\dfrac{\lambda}{2}$.
薄膜干涉#
- 薄膜干涉使用的是分振幅法。
- 劈尖薄膜干涉:在各处的膜的分光相遇时光程差为 $\displaystyle \delta = 2nh + \frac{\lambda}{2}$.
- 明纹条件:$\displaystyle 2nh + \frac{\lambda}{2} = k \lambda$
- 暗纹条件:$\displaystyle 2nh + \frac{\lambda}{2} = (2k + 1) \frac{\lambda}{2}$.
- 因此,产生等厚条纹,明或暗纹间距:$\displaystyle L = \frac{\lambda}{2n \sin \theta} \approx \frac{\lambda}{2n \theta}$.
- 平膜干涉:光线以相同倾角射到同一平膜上获得的相干光,光程差为 $\displaystyle \delta = 2h \sqrt{n^2 - \sin^2i} + \frac{\lambda}{2}$.
- 明环条件:$\displaystyle 2h \sqrt{n^2 - \sin^2i} + \frac{\lambda}{2} = k \lambda$
- 暗环条件:$\displaystyle 2h \sqrt{n^2 - \sin^2i} + \frac{\lambda}{2} = (2k + 1) \frac{\lambda}{2}$
- 圆环特征:内疏外密。