光学思维导图

这是一个关于光学思维导图的思维导图，光的干涉是指两束或两个以上的光波相遇时，它们的振幅会相互叠加和抵消，形成明暗交替的干涉条纹的现象。

光的干涉

• I. 波动的独立性、 叠加性和相干性
  • 电磁波传播速度与折射率
    • 1.
  • 光的强度
  • 机械波的独立性和叠加性
    • 1. 如果两波频率相等，在观察时间内波动不中断，而且在相遇处振动方向几乎沿着同一直线，那么它们 叠加后产生的合振动在有些地方加强，在有些地方减．这一强度按空间周期性变化的现象称为干涉．
  • 相干与不相干
    • 1. 能引起干涉现象的光源称为相干的。
    • 2. 在几乎同一直线上的、 同频率的两个电磁振 动叠加时，必须区别 两种情况：
      • 2.1. (1）两振动的相位差始终保持不变，合振动平均强度可以大于也可以小于 分振动强度之和， 在这种情况下就可能在较长时间内观察到干涉现象，通常称频率相同、振 动方向几乎相同并在观察期间内相位差保持不变的两个振动是相干的，其 实只要两个振动方向互相不垂直 即可，取它们同向的分量叠加。 (2）两振动的相位差在观察时间内无规则地改变，例如间断的振动，合振 动的平均强度简单地等于分振动强度之和，不出现干涉现象．通常称这种 振动为不相干的。
    • 3.
• II. 由单色波叠加所形成的干涉图样
  • 相位差和光程差
    • 1. 相位差
      • 1.1.
    • 2. 光程差：折射率和路程的乘积称为光程△=nr，则n2r2-n1r1为光程差
  • 明暗条纹条纹间距
  • 半波损失
    • 1. 反射仅在介质表面反射时损失了半个波长，光在介质表面上反射，且入射角 接近90度时产生了半波损失。
    • 2. 光从光疏到光密介质表面上垂直反射时，也会产生半波损失
• III. 分波面双光束干涉
• IV. 干涉条纹的可见度 光波的时间相干性和空间相干性
• 牛顿环
  • 检查光学元件表面
  • 镀膜光学元件
• 菲涅尔公式
• 分振幅薄膜干涉（一）-﹣等倾干涉
  • 就是两束反射光在S'点相遇时的光程差． S'点是亮（干涉相长）还是暗（干涉相消） 取决于2d0√n2-n2sin2i1
  • 条纹间距Rj+1-Rj=ftani2-ftani3=f△i
  • 薄膜的厚度d。越大，则i2^2-i2`^2的距离越小，条纹越密，越不易辨认，即呈现内疏外密的情况
• 分振幅薄膜干涉（二）-﹣等厚干涉
  • L≈入/2nθ
    • 条纹向左移级数增大
    • 上板向上抬条纹向左移
• 迈克耳孙干涉仪
  • 单色光基本原理 迈克耳孙（A.A.Michelson,1852-1931）根据分振幅干涉的原理制成的﹣种精密干涉仪叫做迈克耳孙干涉仪．
  • 迈克耳孙干涉仪的应用 由于迈克耳孙干涉仪将两相干光束完全分开，它们之间的光程差可以根据要求做各种改变，测量结果可以精确到与波长同数量级，所以应用很广，迈克耳孙用他的干涉仪最先以光的波长为单位测定了国际标准米尺的长度．因为光的波长是物质基本特性之一，是永久不变的，这样就能把长度的标准建立于一个永久不变的基础上．
• 法布里﹣珀罗干涉仪 多光束干涉
  • 法布里-珀罗干涉仪
  • 多光束干涉