大学物理学39第十四章14-1相干光14-2杨氏双缝干涉光程劳埃德剖析.ppt

研究光的本性； 光的产生、传输与接收规律； 光与物质的相互作用； 光学的应用。 几何光学 以光的直线传播和反射、折射定律为基础，研究光学仪器成象规律。 物理光学 以光的波动性和粒子性为基础，研究光现象基本规律。 波动光学——光的波动性：研究光的传输规律及其应用的学科 量子光学——光的粒子性：研究光与物质相互作用规律及其应用的学科 第十四章 波动光学 物理学教程 （第二版） 广东海洋大学理学院教学课件 大学物理学电子教案 光的干涉（1） 光学绪言 14-1 相干光 14-2 杨氏双缝干涉 牛顿的微粒说 光是由发光物体发出的遵循力学规律的粒子流。 惠更斯的波动说 光是机械波，在弹性介质“以太”中传播。 一、光学的研究内容 二、光的两种学说 绪言 光的电磁理论——波动性： 干涉、衍射、偏振 光的量子理论——粒子性： 黑体辐射、光电效应、康普顿效应 三、光的本性 四、光学的分类 光的干涉 光的衍射 光的偏振 波动光学 一 光是一种电磁波 平面电磁波方程 真空中的光速 可见光的范围 光矢量 用 矢量表示光矢量, 它在引起人眼视觉和底片感光上起主要作用 . 14-1 相干光 P 2 1 二 相干光 普通光源发光特点： 原子发光是断续的，每次发光形成一长度有限的波列, 各原子各次发光相互独立，各波列互不相干. 1）普通光源的发光机制 原子能级及发光跃迁 基态 激发态 跃迁 自发辐射 2）相干光的产生 波阵面分割法 * 光源 振幅分割法 激光束干涉实验 单色激光光源不同原子所发的光具有相干性 实 验 装 置 一 杨氏双缝干涉实验 波程差 14-2 杨氏双缝干涉 减弱 加强 暗纹 明纹 p 讨论 条纹间距 白光照射时，出现彩色条纹 明暗条纹的位置 暗纹 明纹 1）条纹间距 与 的关系 ; 若 变化 ，则 将怎样变化？ 一定时， 一定时，若 变化，则 将怎样变化？ 1） 2） 条纹间距 与 的关系如何？ 一定时， 例1 以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上,双缝与屏幕的垂直距离为10m. (1) 若屏上第一级干涉明 纹 到同侧 的第四级明纹中 心间的距离为75mm,求单色光的波长; (2) 若入射光的波长为600nm,求相邻两暗纹中心间的距离. 解：（1） （2） 二 光程和光程差 光在真空中的速度 光在介质中的速度 介质中的波长 介质的折射率 n 真空 * P * * P * 问: 若将这两光源置于右图的介质中, P 点干涉结果是否变化 ? 两光源的光波在 P 点的光振动方程 问 如图两相干光源光振动相位相同，且 , P 点干涉加强还是减弱 ? 波程差 相位差 物理意义：光程就是光在媒质中通过的几何路程 , 按波数相等折合到真空中的路程. 1) 光程: 媒质折射率与光的几何路程之积 = * P * 介质中的波长 2）光程差 (两光程之差) 光程差 干涉加强 相位差 干涉减弱 * P * 第十四章 波动光学 物理学教程 （第二版） 广东海洋大学理学院教学课件