物理学中,干涉(interference)是两列或两列以上的波在空间中相遇时发生叠加或抵消从而形成新的波形的现象。
例如采用分束器将一束单色光束分成两束后,再让它们在空间中的某个区域内重叠,将会发现在重叠区域内的光强并不是均匀分布的:其明暗程度随其在空间中位置的不同而变化,最亮的地方超过了原先两束光的光强之和,而最暗的地方光强有可能为零,这种光强的重新分布被称作“干涉条纹”。在历史上,干涉现象及其相关实验是证明光的波动性的重要依据,但光的这种干涉性质直到十九世纪初才逐渐被人们发现,主要原因是相干光源的不易获得。[1]
对水波的干涉现象的理解和解释是高中物理中难点之一,同时对这一现象理解掌握得如何也将直接影响到学生对光的干涉现象的学习。
在大部分教师的教学中,对于水波的干涉,一般是分两步进行教学的。先是通过演示实验,让学生观察到水波的干涉现象两列相干水波相遇后,在它们重叠的区域里形成的图样在振动着的水面上,出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域,这两种区域在水面上的位置是固定的,而且相互隔开。然后向学生解释上面观察到的现象用两组同心圆表示从波源发出的两列波的波面,实线表示波峰,虚线表示波谷。实线与虚线间的距离等于半个波长,实线与实线、虚线与虚线之间的距离等于一个波长。再利用波的叠加原理解释空间各处振动加强及减弱的原因及振动加强和减弱点的区域分布。
教学中发现,后一种方式来解释干涉现象,大部分学生仍很难理解,甚至有不少人还产生了误解。究其原因,是由于空间各点波的叠加是立体的、动态的,而后一种方式的解释却是平面的、静态的。学生理解干涉原理的困难之处,在于还需要在此图的基础上再进行空间想象,首先把此图想象成一个静态的立体图实线想象成波峰,虚线想象成波谷……,然后还要再把静态的立体图再想象成一个动态的图波在移动,波峰和波峰相遇处,经过半个周期后将会是波谷和波谷相遇,所以该点的振动始终是加强的……。这对大部分高中学生而言是有困难的。而目前有关水波干涉的多媒体课件也至多只能从平面图的角度表示波峰、波谷的两组同心圆向外动起来,仍不能从根本上解决学生遇到的困难。
原理:由于地物各部分反射的光线强 度不同,使感光材料上感光程度不同,形成 各部分的色调不同所致。
在近红外波段,洁净水体的反射率远比土壤和植被的反射率低,所以在卫星图像上可以很容易地区分水体和非水体的界限。
像黄河这样泥沙含量较高的水体,其反射率的最大值移向可见光波段,但仍比土壤和植被为低。这样,在卫星图像上就能够将发生凌汛的地点及其区域判读出来,进而可以根据像元数估算淹没范围和面积
多列光速在某些空间中相遇,这种情况就互相折叠,在某些区域里面始终加强,当然在另一些区域里始终减弱,形成了一个强弱分布的现状。
将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上,用单色光照射透镜与玻璃板,就可以观察到一些明暗相间的同心圆环。圆环分布是中间疏、边缘密,圆心在接触点O。从反射面看到的牛顿环中心是暗的,从透射面看到的牛顿环中心是明的。若用白光入射.将观察到彩色圆环。凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个厚度不均匀变化的圆尖劈形空气簿膜,当平行光垂直射向平凸透镜时,从尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。
同一半径的圆环处空气膜厚度相同,上、下表面反射
薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等。等倾干涉和等厚干涉是薄膜干涉的两种典型形式。
由薄膜上、下表面反射(或折射)光束相遇而产生的干涉.薄膜通常由厚度很小的透明介质形成.如肥皂泡膜、水面上的油膜、两片玻璃间所夹的空气膜、照相机镜头上所镀的介质膜等.比较简单的簿膜干涉有两种,一种称做等厚干涉,这是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉.牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉.另一种称做等倾干涉.当不同倾角的光入射到折射率均匀,上、下表面平行的薄膜上时,同一倾角的光经上、下表面反射(或折射)后相遇形成同一条干涉条纹,不同的干涉明纹或暗纹对应不同的倾角,这种干涉称做等倾干涉.等倾干涉一般采用扩展光源,并通过透镜观察.
低相干干涉copy其实相当于是互相关的过程,首先你要采用宽带光源,比如你想通过法珀干涉仪得到的反射光得到其法珀干涉仪的平板间距,就可以把反射光通过低相干干涉装置得到出射条纹,这里低相干干涉装置是提供连续可变的光程差,当低相干干涉装置的光程差和法珀干涉仪的光程差相匹配时,这个位置就反映了。
有相同的频率和有固定的位相差,并且在同一平面上振动的两偏振光的干涉。可分为平行的平面偏振光的干涉和会聚的平面偏振光的干涉两种。
从广义上说,是偏振光通过一块均匀或者不均匀的晶体平板后,出射光形成一种新的偏振态分布的过程,这种出射光场成为广义偏振光干涉场。从狭义上说,是广义上产生的出射光场再经过一检偏器后所形成的出射光场,即狭义偏振光干涉场。
根据薄膜干涉的道理,可以测定平面的平直度.测定的精度很高,甚至几分之一波长那么小的隆起或下陷都可以从条纹的弯曲上检测出来.若使两个很平的玻璃板间有一个很小的角度,就构成一个楔形空气薄膜,用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹,可用来测很小的长度.
那是因为镜片上加膜,你看到的是反射有害的红外,紫外等光。
高级加膜镜片是采用多种类似红宝石般的高硬质材料在真空中蒸镜而成的。根据光的干涉原理,能选择性地增加透过可见光,提高镜片透过率,使成像更清晰,还能反射有害的红外线,紫外线,大大提高光学树脂镜片的表面硬度。
现在许多人配眼镜时,要求在镜片上加膜。
镜片加膜主要有两种:一种是抗反射膜,即通过在镜片前表面镀上多层不同折射率与不同厚度的透明材料,利用光干涉的原理来减少镜片表面多余的反射光。镜片加了抗反射膜后,对光线的通透性会增加,佩戴者感觉眩光减少了,视物也更加真切和明亮。另一种是加硬膜,主要用于树脂镜片。它一般加在镜片前表面,使树脂镜片抗磨能力增强,同时光的通透性也有所加强。使用者在清洁加硬膜镜片时,应先用清水将镜片前后表面洗净,再用干净软布吸干,注意不要在镜片干燥时擦拭。
如果普通的镜片可以看得很清楚,就不需要加膜,如果要加,树脂镜片可以加抗反射膜,也可以加硬膜,玻璃镜片一般只加抗反射膜。
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