- 光的干涉推导公式
光的干涉推导公式包括:
1. 薄膜干涉:光照射到薄膜时,在膜的前、后界面上会反射形成频率相同的光,这些光在再相互叠加后可形成干涉。
2. 双缝干涉:当单色平行光从双缝射到屏幕上,会在垂直于该屏幕的方向上形成明暗相间的干涉条纹。
3. 公式:干涉条纹高度公式为:kΔx = λ/2。其中,Δx 是相邻条纹间的距离,k 是级数,λ 是光的波长。
此外,还有等厚干涉、等倾干涉等。请注意,这些公式是基于光的波动性,适用于在波长范围内进行干涉的物理现象。
相关例题:
光的干涉推导公式有很多,下面列出其中一个例题:
双缝干涉实验中,假设光源S发出的光经过双缝S1和S2后,在屏上产生的干涉图样如图所示。已知屏与双缝的距离为D,双缝间距为d,双缝到屏的距离为d1。
根据干涉图样的特点,可以列出干涉方程:
Δy=λD/d
其中Δy为相邻两条亮纹或暗纹之间的距离,λ为光的波长,D为屏与双缝间距,d为双缝间距。
根据几何关系,可以列出双缝间距d和双缝到屏的距离d1的关系:
d=d1+L
其中L为双缝到屏的距离。
将上述两个公式代入干涉方程中,得到:
Δy=λ(D+L)/d1
其中Δy、λ、D、L和d1均为已知量。
接下来,可以根据光的干涉原理,推导出光的干涉强度公式:
I=I_0+I_m=I_0+I_0^2/I_c
其中I_0为单色光的光强,I_m为干涉光的光强,I_c为相干光的光强。
根据几何光学原理,可以推导出相干光的光强I_c与光源S的发光强度I_s的关系:
I_c=I_s^2/4πr^2
其中r为光源S到屏的距离。
将上述两个公式代入干涉强度公式中,可以得到:
I=I_0+I_m=(I_s^2/4πr^2) + I_0^2/(I_s^2/4πr^2) = I_s^2(1+4π^2r^2/I_0^2)
其中r已知量。
因此,通过双缝干涉实验可以得到干涉方程Δy=λ(D+L)/d1和光的干涉强度公式I=I_s^2(1+4π^2r^2/I_0^2),其中Δy、λ、D、L、r和I_0均为已知量。这些公式可以帮助我们更好地理解和应用光的干涉现象。
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