关于光的干涉

关于光的干涉~

波前分割是指光束的波阵经过了同一平面的一系列狭缝而产生分割，例如以双棱镜或光栅来把一道光分成二部分。振幅分割则是以部分反射装置来区分其振幅大小成二部分，例如光束经过了类似分光镜的界面而分成两道光。
波阵面分割法

把光源发出的同一波阵面上两点作为相干光源,产生干涉的方法。如，杨氏双缝干涉实验。

振幅分割法

一束光线经过介质薄膜的反射与折射，形成的两束光线产生干涉的方法。如，薄膜干涉、等厚干涉等。

光程与光程差

干涉现象的产生，决定于两束相干光波的位相差。当两相干光都在同一均匀媒质中传播时，它们在相遇处叠加时的位相差，仅决定于两光之间的几何路程之差。但是，在当两束相干光通过不同的媒质时，两相干光间的位相差就不能单纯由它们的几何路程之差来决定。



光在介质中传播几何路程为r，相应的位相变化为


当光在不同的媒质中传播时，即使传播的几何路程相同，而位相的变化是不同的。

设从同位相的相干光源S1和S2发出的两相干光，分别在折射率为n1和n2的媒质中传播，相遇点P与光源S1和S2的距离分别为r1和r2，则两光束到达P点的位相变化之差为


表明，两相干光束通过不同的媒质时，决定其位相变化之差的因素有两个：一是两光经历的几何路程r1和r2；二是所经媒质的性质即n1和n2。�

定义光程为光在某一媒质中所经过的几何路程r和该介质的折射率n的乘积nr。

当光经历几种介质时， 定义光程差为两束光到达P点的光程之差值。


则两束光在P点的位相差为


引进光程后，不论光在什么介质中传播，上式中的λ均是光在真空中的波长。如果两相干光源不是同位相的，则还应加上两相干光源的位相差才是两束光在P点的位相差。

对于两同相的相干光源发出的两相干光，其干涉条纹的明暗条件便可由两光的光程差Δ决定

答:具体的解释:
1.为什么光程差等于波长的整数倍的时候是出现亮区?

因为光具有波粒二像性,因此,可以用波动学说来形象解释.当两列相干光源发生衍射的时候,两列波的总有叠加的区域,当光程差等于波长的整数倍的时候,这两列波的振动是加强的,具体的是波峰和波峰相遇,或者两列波的波谷与波谷相遇,使得总的振动振幅是两列波单独传播时的代数和振幅,所以,振动加强,光程差等于波长的整数倍的时候是出现亮区.
2.光程差等于半波长的奇数倍的时候是出现暗区

因为当两列相干光源发生衍射的时候,两列波的总有叠加的区域,当光程差等于半波长的奇数倍的时候,这两列波的振动是减弱的,具体是两列波的波谷与波峰相遇,使得总的振动振幅是两列波单独传播时的适量和振幅,即是大的振幅减去小的振幅,方向于较大振幅的方向相同.所以,振动减弱,光程差等于半波长的奇数倍的时候是出现暗区.

因为光具有波动性
在光程差=N倍波长的时候，从两个缝过去的光同相位，叠加增强，所以是亮区
光程差=（2N-1）/2倍波长时候，从两个缝过去的光反相位，正好抵消，所以是暗区

这个结论也是有条件的。在高中阶段，只要求考虑两个频率相同的波，在振动情况完全相同时的干涉。
你可以这样想：
在两个波源的中垂线上任意一点，两列波的路程差为半波长的0倍（偶数倍），这两列波的波峰会同时达到该点，因此，两列波的路程差为半波长偶数倍是干涉加强点。
当两列波的路程差为半波长的1倍（奇数倍），其中一列波的波峰到达该点时，另一列波的波谷同时达到该点，因此，两列波的路程差为半波长奇数倍是干涉减弱点。
其他点中学阶段不作考虑。
因此，当两波源的振动相反时，这个结论就要反过来了。

为什么光程差=N倍波长的时候是亮区

干涉加强

为什么光程差=（2N-1）/2倍波长时候是暗区

干涉减弱

干涉就是能量在空间的重新分配，有些地方加强，有些地方减弱

因为n倍波长的干涉使光波加强，而1/2波长的干涉互相
抵销

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盐田区18891524594： 光的干涉(物理现象) - 搜狗百科？
边绍可利： 第一个问题:这其实就是一个能量守恒的解释.举个例子:你把一个杯子里面的水倒进另一个杯子,看上去另一个杯子里面水多了,但并不是倒水的过程产生了水.同样光的衍射是由于波的传播规律,把原来各个地方能量均衡的状态变成了加强处能量比原来强,减弱处能量比原来弱的状态,能量总和不变,并没有产生能量.第二个问题:这个有点不太好回答.可能反射光不是按原路返回的,但是只要两次反射的光能重合就可以,而不是入射光于反射光重合.“薄膜”其实是一个比较理想的物理模型,认为厚度很小,可以发生两次反射,但是折射使光线偏差忽略,就像“理想气体”“光滑斜面”等一样,应该是一种理想情况. 实际的问题复杂很多.

盐田区18891524594： 关于光的干涉 - ？
边绍可利：第一个问题: 由于反射光组1、2、3…的互相抵消,就大大减少了反射光组的能量.同样因为n0第二个问题: 反射光线已经不同于 原先双缝里出来的细长的线光源所发出的光线了. 由于在光屏上发生了漫反射,所以失去了固定的相位差等等. 由于漫反射我们可以把光屏上的每一个点视为一个点光源,这个光源所发出的光的强弱(即这一点的能量大小),是由那个双缝的两束光在空间中该点的叠加情况决定的.这个点光源的亮暗就由该点的散射光表现出来,最终在视网膜上成像. 同理,一个光屏可以视为无数个点光源组成,于是每一点的亮暗都让你看见了(也就是看见干涉条纹了).

盐田区18891524594： 高中物理,关于光的干涉,衍射的知识点 - ？
边绍可利： 一、考点理解 1.双缝干涉 (1)两列光波在空间相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,从而出现亮暗相间的条纹的现象叫光的干涉现象. (2)产生干涉的条件 两个振动情况总是相同的波源叫相干波源,只有相干波源发...

盐田区18891524594： 光的干涉视频(光的干涉) ？
边绍可利： 1、1.干涉现象 两列频率相同的光波在空中相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,出现明暗相间的条纹或者是彩色条纹的现象叫做光的干涉.2、2....

盐田区18891524594： 什么是光的干涉和衍射现象? - ？
边绍可利：[答案] 光的干涉:两列或几列光波在空间相遇时相互迭加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象.http://baike.baidu.com/view/40806.htm光的衍射:光绕过障碍物继续向前传播的现象.包括:单缝...

盐田区18891524594： 光的干涉的介绍 - ？
边绍可利： 干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象.1801年,英国物理学家托马斯·杨(1773—1829)在实验室里成功地观察到了光的干涉.两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象.

盐田区18891524594： 关于光的干涉？
边绍可利： 厚到一定程度就不能了,因为光有时间相干性,在试验上表现为光的复色性度条纹可见度的影响,对于一定光谱宽度的光,每一种波长的光产生一组干涉条纹,条纹间有位移,且随着光程差的增大而增大,所以可见度随着光程差的增大而减小,达到一定程度各列干涉条纹就完全重叠在一起了,可见度就降为零,所以就不相干了.

盐田区18891524594： 关于光的干涉现象()A.在波峰与波峰叠加处,将出现亮条纹;在波谷与波谷叠加处,将出现暗条纹B.在 - ？
边绍可利： A、在波峰与波峰叠加处,将出现亮条纹;在波谷与波谷叠加处,将出现亮条纹,故A错误;B、光屏上距两狭缝的路程差为波长的整数倍时出现亮纹,故B正确;C、把入射光由黄光换成紫光,紫光的波长小于黄光,根据△x=λ知△x减小,故C正确;D、从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光,其光程差为薄膜厚度的2倍,当光程差△x=nλ时此处表现为亮条纹,当光程差△x=nλ+λ出现暗条纹,若薄膜的厚度处处相等,则各处光程差相等,若是亮的则都是亮的若是暗的则都是暗的,不会出现明暗相间的条纹,故D错误. 故选:BC.

盐田区18891524594： 关于光的干涉和衍射的论述正确的是() - ？
边绍可利：[选项] A. 光的干涉是遵循光波的叠加原理,衍射不遵循这一原理 B. 光的干涉呈黑白相间的条纹,而衍射呈彩色条纹 C. 光的干涉说明光具有波动性,光的衍射只说明光不是沿直线传播的 D. 光的干涉和衍射都可看成是两列波或多列波叠加的结果