波动光学复习课件.ppt

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1、波动光学,波动光学,1.相干条件,(1)频率相同,(2)相位差恒定,(3)光矢量振动方向平行,2. 光程,光的干涉,（1）定义：,（2）相位差和光程差的关系：,（3）半波损失：从光疏到光密，垂直入射或掠射，反射光附加光程/2 .,（4）透镜不产生附加光程差,1.相干条件(1)频率相同(2)相位差恒定(3)光矢量振动方,3. 杨氏双缝干涉,（明条纹）,（暗条纹）,干涉明暗条纹位置,相邻明、暗条纹中心间距：,4. 劳埃德镜,接触处, 屏上O 点出现暗条纹,半波损失,光的干涉,光程差：,3. 杨氏双缝干涉（明条纹） （暗条纹）干涉明暗条纹位置相邻,(1) 影响条纹宽度的因素：,杨氏双缝干涉的讨论,(

2、2) 在缝后加一薄玻璃片，观察条纹的移动,盖住上缝时：,中央明纹上移,盖住下缝时：,中央明纹下移,上移光源时:,中央明纹下移,下移光源时:,中央明纹上移,(3) 上下移动光源时，观察条纹的移动,光的干涉,(1) 影响条纹宽度的因素：杨氏双缝干涉的讨论 Dr1r2x,5. 薄膜干涉,光线 2 与光线 3 的光程差：,光的干涉,5. 薄膜干涉M1M2ASDCBLP123光线 2 与光线,6. 劈尖干涉,e,反射光2,n,n,n,(设n n ),反射光1,反射光1与 2 的光程差：,明条纹,暗条纹,同一厚度d 对应同一级条纹 等厚条纹. 条纹平行于棱.,(2) 空气劈尖顶点（劈棱）处是一暗纹.,(3

3、) 任何两相邻的明(暗)条纹间距：,光的干涉,6. 劈尖干涉e反射光2nnn(设n n )反,（4） 条纹的变化,上膜上移,条纹?,ek+1,条纹移动方向，间距不变,（4） 条纹的变化上膜上移,条纹?Leekek+1明纹暗,楔角改变,条纹?,ek+1,条纹间距变小,变大,变密,变小,变疏,楔角改变,条纹?Leekek+1明纹暗纹ek+1条纹间,7. 牛顿环,8. 增透膜,减弱,n1 = 1,9. 增反膜,加强,n1 = 1,光的干涉,7. 牛顿环ZnSn2=2.34MgF2n2= 1.388.,2022/11/10,10. 迈克尔孙干涉仪,光的干涉,M2移动或光路中插入介质光程差改变,条纹移动

4、m个间距 =m,2022/10/310. 迈克尔孙干涉仪光的干涉M2移动或光,2022/11/10,1. 单缝夫琅禾费衍射,*,L1,L2,的光程差,( a 为缝 AB的宽度 ),光的衍射,2022/10/31. 单缝夫琅禾费衍射*L1L2的光程差(,衍射暗纹、明纹条件, 中央明纹,此时缝分为偶数个“半波带”,Q为暗纹.,暗纹条件,此时缝分为奇数个“半波带”,Q为明纹.,明纹条件,光的衍射,如：1级暗纹，则相应的是缝分为两个半波带,如：1级明纹，则相应的是缝分为三个半波带,衍射暗纹、明纹条件 中央明纹此时缝分为偶数个“半波带”,2022/11/10,第一暗纹距中心O的距离为：,中央明纹： 角宽

5、度,线宽度,相邻两级暗纹(明纹)的距离：,光的衍射,2022/10/3第一暗纹距中心O的距离为：中央明纹： 角宽,2022/11/10,光的衍射,衍射图样的动态研究,中央明纹,线宽度,其他明纹(次极大),1) 波长对条纹宽度的影响,2) 缝宽变化对条纹宽度的影响,波长越长，条纹宽度越宽,缝宽越小，条纹宽度越宽,衍射效应显著,2022/10/3光的衍射衍射图样的动态研究中央明纹线宽度其,（6）单缝上下移动小距离，衍射图样不变 。,3）单缝上下移动小距离，,（根据透镜成像原理）,4）入射光非垂直入射时光程差的计算,（中央明纹向下移动）,（中央明纹向上移动）,衍射图样怎么变？,光的衍射,（6）单缝上

6、下移动小距离，衍射图样不变 。3）单缝上下移动小,2022/11/10,2. 圆孔的夫琅禾费衍射,孔径为D,衍射屏,中央亮斑(艾里斑),经圆孔衍射后,一个点光源对应一个艾里斑,d,光学仪器的分辨本领:,光的衍射,2022/10/32. 圆孔的夫琅禾费衍射孔径为D衍射屏中央,2022/11/10,3. 衍射光栅,(1) 光栅常数,(2) 光栅方程,(3) 缺级条件,光的衍射,主极大,垂直入射,斜入射,2022/10/33. 衍射光栅(1) 光栅常数 (2) 光,2022/11/10,(4) 可见谱线的条数(最高级次）,光的衍射,垂直入射：得谱线的最大级次为,斜入射：得谱线的最大级次为,能观察到的

7、衍射级次：,2022/10/3(4) 可见谱线的条数(最高级次）光的衍射,2022/11/10,(5) 复色光照射时重级条件,光的衍射,当 时重级,4.4-19,21,24,2022/10/3(5) 复色光照射时重级条件光的衍射当,2022/11/10,1. 光的偏振（五种偏振态）,自然光的表示法:,线偏振光的表示法:,振动方向在屏幕内的线偏振光,振动方向垂直屏幕的线偏振光,在屏幕内振动较强的部分偏振光,垂直屏幕的振动较强的部分偏振光,部分偏振光的表示法:,光的偏振,2022/10/31. 光的偏振（五种偏振态） 自然光的表示,2022/11/10,2. 起偏与检偏,A：自然光，B：亮度不变；,A：部分偏振光，B：亮度变化， 但不全暗.,A：线偏振光，B：最亮 最暗；,15. 马吕斯定律,光的偏振,2022/10/32. 起偏与检偏ABA：自然光，B：亮度,2022/11/10,3. 布儒斯特定律,iB+ rB = /2,iB称为布儒斯特角.,光的偏振,2022/10/33. 布儒斯特定律iBiBrBSR iB+,