大学物理马文蔚版-第十一章习题课选讲例题剖析.ppt

一 相干光 2）相干光的产生: 波阵面分割法；振幅分割法. 1）相干条件：振动方向相同；频率相同；相位差恒定. 二 杨氏双缝干涉实验 条纹间距: 用波阵面分割法产生两相干光源. 干涉条纹是等间距的直条纹. 1）相位差和光程差的关系 三 光程: 媒质折射率与光的几何路程之积 = 光程差 光在真空中波长 2） 透镜不引起附加的光程差 3）光由光疏媒质射向光密媒质而在界面上反射时，发生半波损失，这损失相当于 的光程. 三 薄膜干涉 入射光在薄膜上表面由于反射和折射而“分振幅”，在上下表面反射的光为相干光. 当 时 当光线垂直入射时 当 时 　等厚干涉 　　1）干涉条纹为光程差相同的点的轨迹，即厚度相等的点的轨迹 　　2）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长条纹不等间距 3）条纹的动态变化分析（ 变化时） 4）半波损失需具体问题具体分析 明纹 暗纹 劈尖条纹间距 暗环半径 明环半径 牛顿环 四 迈克尔孙干涉仪 利用分振幅法垂直的平面镜形成一等效的空气薄膜使两相互相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差. 移动反射镜 光路中加入介质片 一 惠更斯 — 菲涅尔原理 波阵面上各点都可以当作子波波源，其后波场中各点波的强度由各子波在该点的相干叠加决定. 二 夫琅禾费衍射 暗纹中心 明纹中心 个半波带 个半波带 中央明纹中心 单缝衍射：可用半波带法分析，单色光垂直入射时 圆孔衍射：单色光垂直入射时，中央亮斑的角半经 （D 为圆孔直径） 三 光学仪器的分辨本领 根据圆孔衍射规律和瑞利判据,最小分辨角 光学仪器分辨率 光的偏振 光波是横波，电场矢量表示光矢量，光矢量方向和光传播方向构成振动面. 三类偏振态: 自然光、偏振光、部分偏振光. 二 线偏振光 : 可用偏振片产生和检验. 马吕斯定律 强度为 的偏振光通过检偏振器后, 出射光的强度为 三 光反射与折射时的偏振 布儒斯特定律: 当入射角为布儒斯特角 时，反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光。 例 两个几何形状完全相同的劈尖：一个是由空气中玻璃形成；另一个是夹在玻璃中的空气形成，当用相同的单色光分别垂直照射它们时，产生干涉条纹间距大的是： （1）空气中的玻璃劈尖 （3）两个劈尖干涉条纹间距相等 （4）观察不到玻璃劈尖的干涉条纹 （2）玻璃夹层中的空气劈尖 波动光学习题课选讲例题 例 如图示两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为 L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离变小，则在 L 范围内干涉条纹的 （1）数目减少，间距变大 （2）数目不变，间距变小 （3）数目增加，间距变小 （4）数目减少，间距不变 L 滚柱之间的距离变小，劈间角变大； 不变. 波动光学习题课选讲例题 例 若在牛顿环装置的透镜和平板玻璃板间充满某种折射率大于透镜折射率而小于平板玻璃的某种液体，则从入射光方向所观察到的牛顿环的环心是 （1）暗斑 （2）明斑 （3）半明半暗的斑 （4）干涉现象消失 波动光学习题课选讲例题 例 在折射率 为 1.5 的玻璃板上表面镀一层折射率 为 2.5 的透明介质膜可增强反射. 设在镀膜过程中用一束波长为 600nm 的单色光从上方垂直照射到介质膜上, 并用照度表测量透射光的强度.当介质膜的厚度逐步增大时，透射光的强度发生时强时弱的变化，求当观察到透射光的强度第三次出现最弱时，介质膜镀了多少nm厚度的透明介质膜 （1）300 ,（2）600 ,（3）250 ,（4）420 波动光学习题课选讲例题 例 用波长为 的单色光垂直照射折射率为 的劈尖薄膜如图.图中各部分折射率的关系是 ，观察反射光的干涉条纹，从劈尖顶开始向右数第 5 条暗条纹中心所对应的厚度 e 为__________ 暗条纹 第 5 条暗条纹 k = 4 波动光学习题课选讲例题 解 （1） 例：双缝干涉实验中，波长 的单色光垂直入射到缝间距