光学1(双缝干涉).ppt

第17章 波动光学;以光的波动性质为基础，研究光的传播及规律。;; 1621年荷兰科学家菲涅耳（W. snell, 1580~1626）从实验归纳出反射定律、折射定律，在此基础上诞生了几何光学。;二、光的微粒说和波动说;微粒说; 对光的波动说给予有力支持的几个实验： 1、 1801年托马斯 · 杨（Thomas Young）完成了著名的“杨氏”实验，并提出了干涉原理； 2、 1809年，马吕斯（Malus）发现了光的横波性；（尽管马吕斯当时认为他的发现是对波动说有力的驳斥） 3、 1815年，菲涅耳（Fresnel）综合了惠更斯子波假设和杨氏干涉原理，用次波干涉理论成功地解释了光的直线传播规律，并且定量地说明了光的衍射图样光强分布规律（如泊松亮斑）。;赫兹（Hertz ） ;四、量子光学时期; 从光学发展史可以看出，光的干涉、衍射、偏振等现象证实了光的波动性，而黑体辐射、光电效应和康普顿效应等又证实了光的微粒性，光具有“波粒二相性”（Wave-particle duality）。光在传播的过程中主要表现出波动性，而在与物质相互作用时主要表现出微粒性。;电磁波的产生： ;光波的速度:;二、光源：;光色 ;E2; 只含单一波长的光，称为单色光。然而，严格的单色光在实际中是不存在的，一般光源的发光是由大量分子或原子在同一时刻发出的，它包含了各种不同的波长成分，称为复色光.;1.两列光波的叠加; 非相干光源 ; (k = 0,1,2,3…); 频率相同 振动方向相同 相位差恒定;3. 干涉现象的光强分布;四、光程与光程差;改变相同相位的条件下 ;相长干涉;空气;p; 英国物理学家、医生和考古学家，光的波动说的 奠基人之一。 医学：1793年发现了眼睛晶状体的聚焦作用；波动光学：1801年的杨氏双缝干涉实验，首次引 入 “干涉”概念论证了光的波动说，并解释了牛顿环的成因及薄膜的彩色，1817年提出光是横波 ； 生理光学：第一个测定了7种颜色光的波长；从生理角度说明了人眼的色盲现象，提出了三原色理论； 材料力学：杨氏弹性模量； 考古学：破译古埃及石碑上的文字。;明条纹位置;光强极小 ;(1) 屏上相邻明条纹中心或???邻暗条纹中心间距为;(1) 明纹间距分别为;杨氏双缝实验中 d =0.5mm ，屏幕与缝相距25 cm 。已知光源是由波长 400 nm 和 600 nm 的两种单色光组成。;例;用折射率 n =1.58 的很薄的云母片覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏上的第七级亮条纹移到原来的零级亮条纹的位置上。如果入射光波长为 550 nm。;二、洛埃镜;作业： 《习题册》第18单元：选择题1，2，3 填空题1，2 计算题2