光的干涉中光程差的教学_论文

第 3 卷 第 3期  1 20 10年 6月       衡 阳 师 范学 院学 报  J u n l fHe g a g No ma  ie st   o r a    n y n   r l o Un v r i y N O. V o131 3 .   J n .2010 u e      光 的干 涉 中 光程 差 的教 学  陈 银 花 , 张 登 玉 , 游 开 明 , 高  峰 , 王 友 文  ( 阳师范 学院 物理 与 电子 信息 科学 系 ,湖南 衡 阳 衡 摘 4 10 ) 2 0 8  要 :分 析 杨 氏双 缝 干 涉 实验 和 劈 尖 等 厚 干 涉 中 光 程 差 精 确 值 的推 导 方 法 以 及 近 似 处 理 的 结 果 ,从 而 加 深 对  光 的 干 涉 的理 解 。   关 键 词 :光 程 差 ;杨 氏 双 缝 干 涉 ;劈 尖 等厚 干 涉  中 图分 类 号 :0 3 .   4 12 文 献 标 志 码 :A   文 章 编 号 : 1 7 — 3 3 2 1 ) 30 6 — 3 6 30 1 ( 0 0 0 — 1 20   0 引  言    程差则 随着 厚 度 而 变 化 , 度 相 同 的 区 域 , 光 程  厚 其 差 相 同 , 些 区域 就 出现 了 同 一 级 别 的 干 涉 条 纹 , 这   光 的干涉 是波 动 光 学 中非 常 重 要 的组 成 部 分 ,   光 的干 涉 的 学 习 对 学 生 后 续 的 学 习 内 容 , 光 的 衍  如 故谓之 等 厚 干 涉 。一 般 的 教 材 中对 平 行 光 以任 意  角度入 射 情 况 下 的 等 倾 干 涉 中的 光 程 差 进 行 了详  细讨论 , 是 对 于 等 厚 干 涉 , 只 讨 论 了光 线 垂 直  但 则 入射 即入射 角等 于零 度 的情 况 , 没有 对 光 线 以任  而 意角度 入 射 情 况 下 的光 程 差 进 行 讨 论 。 为 了让 学  生能够 更好 地理 解 光 的干 涉 这 部分 内容 , 文 将对  本 杨 氏双缝 干 涉 实 验 以及 光 线 以任 意 角 度 入 射 的 等  射 和光 的偏 振 等 起 着 重 要 的作 用 。杨 氏双 缝 干 涉  又 是 光 的 干 涉 这 部 分 内 容 的 重 中 之 重 , 乎 是 所 有  几 普 通物 理 教 材 必 讲 的一 个 重 要 实 验 现 象 。在 分 析  杨 氏双 缝 干 涉 条 纹 及 光 强 分 布 问 题 中 , 可 避 免 地  不 要 分 析 光 程 差 问 题 , 握 光 程 差 的 分 析 方 法 , 学  掌 是 生在学 习光 学部分 内容 的一个 必 备 能 力 , 因为 光程  差 的应 用 贯 穿 光 学 内容 的 始 末 。在 杨 氏双 缝 干 涉  实 验 中 ( 图 1所 示 ) 子 光 源 S 如 ,  和 S  发 出 的 光 到  达 接 收 屏 P点 的 光 程 差 一d sn , 多 学 生 对 此 不   i0 很 厚干 涉这 两 个 问 题 中光 程 差 的精 确 值 和 近似 值 分  别 进 行 详 细 阐述 。   1 杨 氏双 缝 干 涉 现 象 中 的 光 程 差  理解 , 其实 这 是 一 个 近 似 处 理 , 部 分 大 学 物 理 教  大 材都 没有详 细推 导 。   除 了 杨 氏 双 缝 干 涉 实 验 , 产 生 相 干 光 的 方 法  能 杨 氏双缝 干涉实 验原 理 图 ( 于 空气 中) 图 1 置 如   所示 。s 、  为双缝 , 缝 间距 为 d,  S 双 缝屏 间距 为 D   ( D》 ) 。两 束 同位 相相 干 光 垂 直 入射 经 双 缝 在 观  察屏 P E上 叠加 形 成 明 暗 相 间 的 干 涉 条 纹 。设 P   为屏 上 任 意 一 点 , S 、  光 缝 的距 离 分 别 为 r 、 距  S    还 有分振 幅法 , 中等 倾 干涉 和 等 厚 干涉 是 两 种 重  其 要 的分振 幅干 涉法 。对 于厚 度 均 匀 的薄 膜 , 程 差  光 随入射光 线 的倾 角 而 变 , 具有 相 同 的倾 角 的光 形 成  同一级 的干 涉 明条 纹 或 暗 条 纹 。在 厚 度 均 匀 的 薄  膜 上产 生 的这 种 干 涉 条 纹 叫 做 等 倾 干 涉 条 纹 。但  是, 当一 平 行 光 投 射 到 厚 薄 不 均 匀 的 薄 膜 上 , 光  其 收 稿 日期 : 0 0 0 - 8 2 1 —4 1   r,   两缝 中垂线 与屏 的交 点 为 0, 察 点 P 到 0 的  观 距 离 为  , 观 察 屏 P 上 形 成 明 暗 相 间 的 干 涉  在 E 条纹 。   基 金 项 目 : 南 省 教 育 厅 2 0 年 精 品课 程 ( 4 ;0 8 普 通 高 校 教 改 资 助 项 目( 5 ) 教 育 部 高 等 学 校 特 色 专 业 建 设 项  湖 06 8 )2 0 年 15 ; 目 ( l 6 5  TS 1 3 ) 作者简介 : 陈银 花 ( 9 3 ) 女 , 南娄 底 人 , 教 , 士 , 18 一 , 湖 助 硕 主要 从事 大学 物理 的教 学 以及 量 子信 息 的科 研 工 作 .   由  A. s  L   + zC万 + (    ( C ~ 。西  S ) ~   2 万可 ]   一 t /)   …  垂 线 c F, 此 有    因 秘   :   , 光 差 I 置 于 气 中 以 程 毒 化  线 有 丽,以… 昌 『 程 爪 位 空 当 , 波 差   三 垂 C 两一 所’   目   所

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