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1第十六章光的干涉第十七章光的衍射§16-1光源光的單色性和光的相干性§16-2雙縫干涉§16-3光程和光程差§16-4

薄膜干涉§17-1光的衍射現象惠更斯-菲涅耳原理§17-2單縫的夫瑯禾費衍射§17-3圓孔衍射光學儀器的分辨率§17-4平面衍射光柵217—18世紀是光學發展史上的一個重要時期。伽利略、開普勒發明了天文望遠鏡，斯涅爾、笛卡兒導出了光的折射定律和反射定律。

對于光的本質存在爭論，牛頓支持光的微粒學說，它可以說明光的反射和折射規律，并認為光在水中的傳播速度比空氣中的速度大。惠更斯支持光的波動學說，它也能解釋光的反射和折射規律，并能說明雙折射現象，但是認為光在水中的傳播速度比空氣中的速度小。1850年傅科從實驗中測定了光在水中的傳播速度比空氣中的速度小，法拉第、麥克斯韋證明了光是電磁波。愛因斯坦用光量子理論解釋了光電效應實驗。因此光具有波粒二相性。3§16-1光波及相干條件光波列長度一、光波波函數代表一列無限延續的平面單色光波。普通光源：2發光的隨機性1發光的間隙性表示光源單色性好壞稱為準單色光4同一種介質中光強的相對分布沿r方向傳播電磁波電場分量表示為

復數形式或其中（復振幅）矢量形式發散球面波光強電矢量的振動稱為光振動5二、光程(opticalpath)真空中介質中由得所以

此式表示，光在折射率為n的介質中傳播x路程所引起的相位變化,與在真空中傳播nx的路程所引起的相位變化相同。根據這個道理，我們把光傳播的路程與所在介質折射率的乘積，定義為光程。

一般式兩式相比得6三、相干條件(coherentcondition)光的獨立傳播原理光波疊加原理P點合振動P點光強P點相位差7由光波的疊加而引起光強重新分布的現象，稱為光的干涉。

干涉項干涉項不為零的疊加，稱為相干疊加相遇處的光強與它們之間的相位差δ有關當cos

>0時I>I1+I2

當cos

<0時I<I1+I2

特別是當δ＝

2ｋπ（ｋ為任意整數）時總光強達最大，δ＝

(2ｋ＋１)π時達最小。8當滿足相干條件后，ｐ點的光強決定于干涉項中的[k2r2

k1r1]因子光程差在相遇處各點的光強決定于兩列光波到達該點的光程差。相干條件：⑴頻率相同；⑵存在互相平行的振動分量；⑶具有固定的相位關系。相位差9四、獲得相干光波的方法兩列普通光源發出的光波不能產生干涉現象利用一定的光學系統將同一列光波分解為兩部

分，讓它們通過不同的路徑后又重新相遇，實現

同一波列自身相干涉的目的。這樣的兩列光波頻

率相同，初相位相同，并且可以使它們具有平行

的振動分量，只是由于經歷了不同的路徑而存在

一定的光程差，相干條件得到了滿足。(1)分波前法，又稱分波陣面法。如楊氏雙縫干涉

分解光波的

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