第3章波的疊加原理波的干涉3.1波的疊加原理3.2駐波3.3獲得相干光的原則3.4分波面法雙光束干涉3.5分波面法多光束干涉3.6影響條紋對(duì)比度的幾個(gè)因素3.7分振幅法雙光束干涉3.8干涉儀3.9偏振光的干涉3.10人工雙折射1本章擬用演示和視頻1.弦上駐波（KZ029）2.氣體火焰駐波（KZ030）3.肥皂膜（KG001）4.牛頓環(huán)（KG002）5.等傾模型（KG004）6.邁克耳遜干涉儀（KG006.7）7.橢圓圓偏振光模型（KG048.49）8.橢圓圓偏振光檢驗(yàn)（KG023.24）9.顯色偏振（KG033）10.應(yīng)力雙折射（KG032）11.光柵G013G01512.駐波G11G1213.光的干涉集成帶G1714.偏振集成帶G1915.奇異的邁克耳遜干涉儀G1316.光的干涉及應(yīng)用G13.1417.結(jié)冰過程avi18.薄膜干涉現(xiàn)象avi19.肥皂膜avi20.牛頓環(huán)等傾avi21.時(shí)間空間相干性avi2一.波的疊加原理

二.波的干涉相干條件3.1波的疊加原理3一.波的疊加原理

1.波的獨(dú)立傳播原理各振源在介質(zhì)中獨(dú)立地激起與自己頻率相同的波每列波傳播的情況與其他波不存在時(shí)一樣實(shí)際例子:紅綠光束交叉樂隊(duì)演奏空中無線電波等4波的獨(dú)立傳播原理：有幾列波同時(shí)在媒質(zhì)中傳播時(shí)它們的傳播特性（波長(zhǎng)、頻率、波速、波形）不會(huì)因其它波的存在而發(fā)生影響趣稱：和平共處5細(xì)雨綿綿獨(dú)立傳播62.疊加原理在各波的相遇區(qū)各點(diǎn)的振動(dòng)是各列波單獨(dú)在此激起的振動(dòng)的合成線性疊加滿足線性波動(dòng)方程相應(yīng)的介質(zhì)叫線性介質(zhì)只有各波都較弱時(shí)才滿足線性疊加如果各分波都是S.H.W.

那各點(diǎn)就是S.H.V.的合成7二.波的干涉相干條件討論：特殊條件的S.H.W.

的疊加這種疊加的結(jié)果叫干涉現(xiàn)象得到干涉所要求的條件叫相干條件滿足相干條件的波叫相干波波源叫相干波源疊加叫相干疊加81.相干條件參與疊加的波必須頻率相同（簡(jiǎn)稱同頻率）在確定的相遇點(diǎn)各分振動(dòng)的振動(dòng)方向相同（簡(jiǎn)稱同方向）

相位差恒定（簡(jiǎn)稱相差恒定）9場(chǎng)點(diǎn)P是兩個(gè)同方向的同頻率的S.H.V.的合成結(jié)果取決于兩振動(dòng)的相位差2.波場(chǎng)中的強(qiáng)度分布振源S1振源S2兩振源在場(chǎng)點(diǎn)P產(chǎn)生的諧振動(dòng)分別為10兩諧振動(dòng)的相差叫兩波波程差由于在波場(chǎng)中確定點(diǎn)有確定的相位差所以每一點(diǎn)都有確定的A從而在波場(chǎng)中形成了穩(wěn)定的強(qiáng)度分布干涉的特點(diǎn):強(qiáng)度分布穩(wěn)定合成的振幅11干涉是能量的重新分布1）干涉最強(qiáng)點(diǎn)（干涉相長(zhǎng)）2）干涉最弱點(diǎn)（干涉相消）12水波盤演示干涉現(xiàn)象13所以所謂相位差恒定就是波源初相差恒定實(shí)際波：波源振一次發(fā)出一列波實(shí)現(xiàn)干涉的艱難任務(wù)是實(shí)現(xiàn)初相差恒定在確定的場(chǎng)點(diǎn)P

確定干涉結(jié)果取決于波源的初相差討論1）關(guān)于相位差恒定142）如果最強(qiáng)最弱從波程差直接判斷強(qiáng)度分布15例已知：相干波源求：c點(diǎn)的干涉結(jié)果解：163）相干疊加和非相干疊加

兩列諧波在波場(chǎng)中疊加任意時(shí)刻的強(qiáng)度可寫成相干疊加：如果在波場(chǎng)中任一點(diǎn)恒定穩(wěn)定的強(qiáng)度分布存在干涉項(xiàng)17非相干疊加：如果在波場(chǎng)中各點(diǎn)隨時(shí)間改變則在觀察的時(shí)間內(nèi)可能取各種值使得則各點(diǎn)強(qiáng)度為各分波強(qiáng)度直接相加183.2駐波一.產(chǎn)生駐波的條件二.駐波表達(dá)式三.反射波與入射波形成駐波四.有界弦（腔）的駐波簡(jiǎn)正模式19一.產(chǎn)生駐波的條件

沿相反方向傳播的兩列振幅相等的相干波相干疊加產(chǎn)生駐波相差波腹波節(jié)20相鄰波腹間距為相鄰波節(jié)間距為實(shí)際應(yīng)用：測(cè)波速波腹波節(jié)波節(jié)波腹演示：1.弦駐波2.火焰駐波21二.駐波表達(dá)式滿足故稱為波平面(傳播)波行波駐波是各點(diǎn)振幅不同的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的集體駐波22波腹與干涉加強(qiáng)條件得到的結(jié)果相同波節(jié)波腹錄相：“駐波”從振動(dòng)集體的角度總結(jié)駐波的特點(diǎn)23三.反射波與入射波形成駐波反射點(diǎn)b處是節(jié)、腹？或若從疏到密(1u12u2)反射點(diǎn)處有半波損失b點(diǎn)是節(jié)若從密到疏(1u12u2)反射點(diǎn)處無半波損失b點(diǎn)是腹

入射波24四.有界弦（腔）的駐波簡(jiǎn)正模式1.兩端固定限定：兩端為波節(jié)可能的模式簡(jiǎn)正模式252.一端固定一端開口開口端(自由端)是波腹l至