干涉 (interference) & 繞射 (diffraction)

亮紋 (why ？ )

,...3,2,1,sin mma ,...2,1,0,sin mmd 暗紋 (Why ？ )

Fig.36-6Fig.35-10

• 光的偏極化現象

雷射發展的歷史及基本原理雷射光的特性： coherent氦氖雷射的基本原理

光波實驗：利用雷射光 ( 可見光 )

• 單狹縫之繞射現象，不同縫寬對圖形 ( 即亮暗的位置 ) 的影響。• 雙狹縫之干涉 + 繞射現象，不同縫距對圖形 ( 即亮暗的位置 ) 的影響。• 多狹縫之繞射現象，不同縫數對圖形 ( 即亮暗的位置 ) 的影響。• 光柵之繞射現象。

• 由所繪的繞射 ( 干涉 ) 圖形，比較並用文字描述不同縫寬、縫、縫數對圖形 ( 即亮暗的位置 ) 的影響

• 計算波長

單狹縫

單狹縫繞射 ,...3,2,1,sin mma 暗紋

Fig.36-5

,...2,1,0,sin mma sinθ 怎麼量？因為 θ 很小

L

y tansin

取 m=1 ，

L

yaaa tansin

a

sina

sina

第 1 條暗紋

由單狹縫繞射計算波長

想一想： y 是量哪裡？

( 理想 ) 雙狹縫

( 理想 ) 雙狹縫干涉 (interference)

,...2,1,0,sin mmd

sinθ 怎麼量？因為 θ 很小

L

y tansin

m

m+1

由雙狹縫干涉 (interference) 計算波長

取相鄰兩個亮點，如 m=1 與 m=2

L

yd

想一想：△ y 要量哪裡？

m=1, L

yddd 1

11 tansin

2tansin 222

L

ydddm=2,

12 yyy

1

相鄰兩個亮點的距離 mm yy

(interference x diffraction )

( 實際 ) 雙狹縫 ( 要乘上縫寬的效應 )

干涉 x 繞射而是干涉繞射相乘的效果不是干涉繞射相加的效果

(interference x diffraction )

( 實際 ) 雙狹縫 ( 要乘上縫寬的效應 )

0.08(mm)

0.08(mm)

0.04(mm)

0.04(mm)

d/a=6.25

d/a=3.125

d/a=6.25

d/a=12.5

(interference x diffraction )

( 實際 ) 雙狹縫 ( 要乘上縫寬的效應 )

(interference x diffraction )

( 實際 ) 雙狹縫 ( 要乘上縫寬的效應 )

Interference and diffraction combined

Ch36,Problem 31 ：縫寬 a = 0.25mm ，縫距 d = 1mm 。干涉極大： d sinθ= miλ ， mi = 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,…

繞射極小： a sinθ= mdλ ， md = 1,2,3,4,5,6,7,8,………

當 d/a = mi / md = k ( 整數 ) 時，干涉的峰消失

本題中， d/a = 4 ，因此干涉極 mi = 4,8,12, 消失

所以中央區域中有 7 個亮點。• 若 d/a = 2 ，所以中央區域中有 ？ 個亮點？ (Problem 30)

• 若中央亮帶有 11 個亮點，那第一亮帶有幾個亮點？(Problem 29)

• 如果 d/a 不是整數，怎麼辦？ ( 例題 36-5)

多狹縫繞射＆光柵繞射

亮紋或暗紋？

,...2,1,0,sin mmd ( 亮紋 )

Fig36-19

Fig.36-20

(36-25)

Interference ( 干涉 )diffraction ( 繞射 )

波長的計算

polarization 偏極化 ( 偏振 )• 什麼是偏振光？

非偏振光

由稜鏡之最小偏向角求稜鏡之折射率

2

1sin

)(2

1sin

n

• 在此狀況下，偏向角 Ψ 有最小值，稱為最小偏向角

稜鏡分光實驗你是歌德還是牛頓？

http://memo.cgu.edu.tw/yun-ju/CGUWeb/SciKnow/PhyStory/Newton/NewtonColorGoethe.htm