物理学教程(第二版)光学复习.pptVIP

* 干涉相消（暗纹） 干涉加强（明纹） 1）频率相同； 2）振动方向平行； 3）相位相同或相位差恒定. 1、相干光源条件 一 、光的干涉 2、干涉判据： 3、光程差与相位差的关系 4、半波损失： 如果光是从光疏媒质传向光密媒质，并在其分界面上反射时，反射光将发生半波损失。折射波无半波损失。 半波损失 n1 n2 n1n2 杨氏双缝 薄膜干涉 劈尖干涉 牛顿环干涉 5、几种干涉的光程差： Δ = d x d’ 明纹 暗纹 明条纹的位置： + ( ) k 1 2 2 k =0,1,2,... ( ) l m k =0,1,2,... ( ) k = { l m k d’ d x = l m 相邻两明纹或暗纹的间距： x k x k+1 Δ x = = d’ d l 暗条纹的位置： 杨氏双缝干涉 1 2 n 2 n 1 n 0 = 1 1.38 = n 2 1.50 = n 1 n 0 = 1 Δ 明纹 暗纹 + ( ) k 1 2 2 k =0,1,2,... ( ) l m k =0,1,2,... ( ) k = { l m 反射光或透射光中，光程差： 附加光乘差 薄膜干涉 透射光加强即反射光减弱： 透射光加强即反射光减弱 透射光减弱即反射光加强 劈尖干涉 相邻两暗纹的厚度差： = d k + 1 d k n 2 2 l b sin θ n2 = 2 l d k + 1 d k θ b D L e r R R e ( ) 4、牛顿环 = k 1 2 , , ... k = 1 2 , , 0 , ... 暗环 明环 r = k R l r = k 2 1 ( ) R l e Δ = 2 + 2 l 二、光的衍射 1、单缝衍射 暗纹 明纹 + ( ) k 1 2 2 l k = { l b sin j 偶数个半波带 奇数个半波带 b x f ~ ~ sin b j x Δ = x 2 一级暗纹坐标 中央亮纹宽度 = b f 2 l b x f = l 明暗公式 条纹位置 b x Δ = f 两侧亮纹宽度 ） （ l 费 涅 耳 半 波 带 C f A B . . . x P 三个半波带 . . . . 亮纹 b sin AC = j 3 . 2 = l 2 l 2 l 2 l A A 1 2 b j j 四个半波带 暗纹 费 涅 耳 半 波 带 . b 4 sin 2 = AC = j l . A A A B C b x f 1 2 . . . . . A 3 P . . . j j 2 l 2、光栅衍射 ( ) b b’ + sin k = j l m k 1 2... = 0 ， ， 光栅光谱 x f o 屏 复色光 j 二级光谱 三级光谱 三、光的偏振 自然光的表示法： . . . . . . . . . . . . . 部分偏振光表示法： . . . . . . . . 1、自然光与偏振光 线偏振光的表示法： . . . . . . . . . 光矢量在屏平面内 光矢量与屏平面垂直 光矢量与屏平面斜交 2、起偏与检偏 自然光通过偏振片后变为线偏振光，称为 起偏。 偏振片又可用来检验光线的偏振化程度， 称为检偏。 偏 振 化 方 向 自 然 光 振 线 偏 光 偏振片 自然光通过检偏器，光强变为一半 . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光 A I A 0 0 I 3、马吕斯定律 马吕斯定律 I 0 I = cos 2 a 4、 反射和折射时光的偏振 n 1 n 2 . . . . . . . . . . r 以任意角度入射 i . . . . . . . . . . i 0 i 0 n 1 n 2 90 0 r 以布儒斯特角入射 tg i 0 n 1 n 2 = = n 21 布儒斯特定律 例1 如图，由 S 点发出的 的单色光，自空气射入折射率 的透明物质，再射入空气。若透明物质的厚度 ，入射角 ，且 求：（1）折射角 为多少？（2）此单色光在这层透明物质里的频率、速度、和波长各为多少？（3）S到C的几何路程为多少？光程又为多少？ 空气 空气 解：（1） 由折射定律： （2） 频率： 速度： 波长： 解：（3） 几何路程： 空气 空气 其中： 光程： 例1 如图，由 S 点发出的 的单色光，自空气射入折射率 的透明物质，再射入空气。若透明物质的厚度 ，入射角 ，且 求：（1）折射角 为多少？（2）此单色光在这层透明物