北京化工大学 普通物理学波动光学习题课.ppt

《北京化工大学 普通物理学波动光学习题课.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章波动光学一、光的干涉1、理解相干光的条件及获得相干光的方法；2、掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，理解在什么情况下的反射光有相位跃变；3、能分析杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置；4、了解迈克耳孙干涉仪的工作原理。教学基本要求2、理解用波带法来分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分布规律的方法，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响；3、理解光栅衍射公式,会确定光栅衍射谱线的位置，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响；4、了解衍射对光学仪器分辨率的影响；5、了解x射线的衍射现象和布拉格公式的物理意义。二、光的衍射1、了解惠更斯－菲涅耳原

2、理及它对光的衍射现象的定性解释；三、光的偏振1、理解自然光与偏振光的区别;2、理解布儒斯特定律和马吕斯定律;3、了解双折射现象;4、了解线偏振光的获得方法和检验方法。一、光的干涉光的干涉现象：振动频率相同、振动方向相同、位相相同或位相差恒定的两列简谐波相干，可以得到明暗相间的干涉条纹。2.获得相干光的方法：分振幅法分波振面法分波振面法（1）杨氏双缝干涉减弱加强暗纹明纹条纹间距（2）菲涅尔双镜干涉光源对双平面镜所成的虚像，相当于杨氏双缝的双缝，所有的干涉规律都与杨氏双缝相同。（3）洛埃镜干涉光源本身和光源对平面镜所成的虚像构成了杨氏双缝中的双缝，所有规

3、律都与杨氏双缝同。但是在这里可以证明半波损失的存在。当光从光疏介质向光密介质入射时，入射角接近90度（掠入射）和0度（正入射）时就会有半波损失。分振幅法（1）等厚干涉（i相同，d不同）（a）劈尖干涉明纹暗纹相邻明纹（暗纹）间的厚度（b）牛顿环明纹暗纹可以测量透镜的曲率半径（c）迈克耳孙干涉仪移动反射镜（2）等倾干涉（a）平行平面薄膜干涉明纹暗纹（b）增透膜（反射光干涉减弱）23玻璃（c）增反膜（反射光干涉加强）二、光的衍射1、光的衍射现象：当光波在传播过程中遇到障碍物时，光就不沿直线传播，它可以到达直线传播时所不能到达的区域。2、惠更斯—菲涅尔原理：

4、从同一波阵面上各点发出的子波传播到空间某一点时，该点的振动是这些子波在该点相干叠加的结果。3、菲涅耳衍射与夫琅和费衍射菲涅尔衍射：光源、屏与缝相距有限远。夫琅禾费衍射：光源、屏与缝相距无限远。4、夫琅禾费单缝衍射（暗纹）（明纹）（介于明暗之间）中央明纹（1）明暗纹条件（2）条纹位置（3）条纹线宽度除了中央明纹外的其它明纹、暗纹的宽度（4）条纹角宽度5、光栅衍射（1）光栅方程（明纹位置）（2）条纹位置衍射暗纹位置：时，出现缺级。干涉明纹缺级级次：干涉明纹位置：（3）缺级现象（4）最高级（5）斜入射6、圆孔衍射艾里斑对透镜光心的张角：D是圆孔直径艾里斑的

5、半径：三、自然光与偏振光1、自然光：在一切可能的方向都有光振动而各个方向的光矢量的振幅又相等的光称为自然光。2、线偏振光（偏振光）：只在一固定方向有光振动的光叫线偏振光。3、获得线偏振光的方法（1）偏振片马吕斯定律：（2）反射起偏布儒斯特定律（3）折射起偏平面玻璃片堆多次反射和折射，透射光为线偏振光。（4）双折射起偏晶体双折射的o光和e光均为偏振光。例：波长600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级明条纹分别出现在sin=0.20处,第四级缺级。试问:(1)光栅上相邻两缝的间距(+b)有多大?(2)光栅上狭缝可能的最小宽度有多大?(3)按上述选定的

6、、b值，试问在光屏上可能观察到的全部级数是多少?解：(1)=sinjkl(+b)=2×6000.26×10-4(cm)=sinjkl=(+b)=1.5×10-4(cm)=6×10-44±sinjkl=(+b)4b=+b1k=sinjl=b(2)单缝衍射的极小值条件缺级条件为：4b=+b∴(3)sinj=1当时lk+b==6.00×10-46.00×10-5=10lk+b==6.00×10-46.00×10-5=10k0,±1,±2,±3,±5,±6,±7,±9=明条纹的级数为：±10k=而当时=j900实际上是看不到这一级条纹的。