大学物理基础_波动光学复习.ppt

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1、波动光学部分波动光学部分复习复习光程设设c为光在真空中的传播速度，为光在真空中的传播速度，v为光在折射为光在折射率为率为n的媒质中的传播速度的媒质中的传播速度由折射率定义由折射率定义 t t 时间内，光在介质中传播的距离时间内，光在介质中传播的距离l l意义：将媒质中的路程折算成真空中的路程，以便比较，可理解为在相同时间内光线在真空中传播的距离。光程差：相位差：光干涉条件光干涉条件双缝干涉双缝干涉干涉条纹在屏幕上的分布：干涉条纹在屏幕上的分布：干涉条纹在屏幕上的分布：干涉条纹在屏幕上的分布：屏幕中央（屏幕中央（k=0）为中央明纹为中央明纹其中其中 k 称为条纹的级数称为条纹的级数 0 1 2

2、3 4 5-5-4-3-2-1相邻两明纹或暗纹的间距：在双缝干涉实验中，用波长为500 nm的单色光垂直入射到双缝上，屏与双缝的距离D=200 cm，测得中央明纹两侧的两条第十级明纹中心之间距离为x=2.20 cm，求两缝之间的距离d(1nm=109m)上下两条10级明条纹间距：狭缝边缘出射的两条光线光程差：狭缝边缘出射的两条光线光程差：光的衍射夫琅禾费单缝衍射条纹：夫琅禾费单缝衍射条纹：暗纹暗纹明纹明纹 缝宽缝宽 b 越小，衍射角越小，衍射角 越大，衍射越显著；越大，衍射越显著；缝宽缝宽 b 越大，衍射角越大，衍射角 越小，衍射越不明显越小，衍射越不明显；当当 b 时，不发生衍射现象。时，不

3、发生衍射现象。光的干涉和衍射现象反映了光的什么性质？光的偏振现像说明光波是什么波？波动性质波动性质横波横波用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，欲使屏上的干涉条纹间距变大，可采用：使两缝间距变小 使屏与双缝之间的距离变大 1)光栅方程光栅方程：主明纹主明纹YI光光栅栅透透镜镜屏屏幕幕abdBC光栅方程光栅方程中央中央明纹明纹1级明纹级明纹2级明纹级明纹3级明纹级明纹-1级明纹级明纹-2级明纹级明纹-3级明纹级明纹（主最大）主最大）2)暗纹暗纹Y光光栅栅透透镜镜屏屏幕幕(minima)I中央中央明纹明纹1级明纹级明纹2级明纹级明纹3级明纹级明纹-1级明纹级明纹-2级明纹级明纹-3级明纹级明纹（主

4、最大）主最大）暗纹暗纹缝间干涉主极大就是光栅衍射主极大，其位置满足缝间干涉主极大就是光栅衍射主极大，其位置满足 光栅方程光栅方程 多缝干涉主极大光强受单缝衍射光强调制，使得主极大光多缝干涉主极大光强受单缝衍射光强调制，使得主极大光强大小不同，在单缝衍射光强极小处的强大小不同，在单缝衍射光强极小处的主极大主极大缺级。缺级。缺级条件缺级条件如如缺级缺级缺级缺级3.缺级条件分析缺级条件分析2.光栅方程光栅方程一束具有两种波长的平行光垂直照射到一个衍射光栅上，测得波长 的第三级主极大衍射角和 的第四级衍射角均为30o，已知 求（1）光栅常数a+b,(2)波长解：(1)由光栅的主极大公式光的折射 n2n

5、1折射定律：折射定律：折射光线总是位于入射折射光线总是位于入射面内，并且与入射光线分居面内，并且与入射光线分居在法线的两侧；在法线的两侧；入射角入射角 i 的正弦与折射角的正弦与折射角 r 的正弦之比为一个常数的正弦之比为一个常数n21称为第二种介质对第一种介质的相对折射率称为第二种介质对第一种介质的相对折射率 光的偏振光的偏振布儒斯特定律：布儒斯特定律：当自然光以布儒斯特角入射到两不当自然光以布儒斯特角入射到两不同介质的表面时，其反射光为线偏振光，光振动垂同介质的表面时，其反射光为线偏振光，光振动垂直于入射面。直于入射面。布儒斯特角：布儒斯特角：玻璃堆玻璃堆线偏振光线偏振光布儒斯特角布儒斯特角马吕斯定律：马吕斯定律：光强为光强为 I1 的线偏振光，透过偏振片后，的线偏振光，透过偏振片后，其透射强度为：其透射强度为：自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是(1)在入射面内振动的完全线偏振光(2)平行于入射面的振动占优势的部分偏振光(3)垂直于入射面振动的完全线偏振光 (4)垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光 一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45角，则穿过两个偏振片后的光强I为