7 波动光学小结.pptVIP

　例4波长为600 nm 的单色光垂直入射在一光栅上，第二级主极大出现在处，第四级缺级．试问（1） 光栅上相邻两缝的间距是多少？（2） 光栅上狭缝的宽度有多大？ （3） 在－90°＜φ＜90°范围内，实际呈现的全部级数． 解　（1） 由题已知k ＝2 时，，则由分析可得光栅常数： （2） 由分析知缺级条件 则（b ＋b′）／b ＝k／k′＝m，k ＝m k′，即m k′级明纹缺级． 由题意k ＝4 缺级，即（b ＋b′）／b ＝4／k′ 当k′＝1 时，m ＝4，，即±4， ±8， ±12，…级缺级．（符合题意） 当k′＝2 时，m ＝2，第±2， ±4， ±6，…级缺级．（第二级已存在，不符合题意，舍去） 当k′＝3 时，，第±4， ±8， ±12，…级缺级．（符合题意） 当k′＝4 时，m ＝1，第±1， ±2， ±3， ±4，…级全部缺级．（不符合题意，舍去） 因此，狭缝宽度b 为1.5 μm 或者4.5μm，而缺级只发生在±4， ±8， ±12，…级． （3） 由光栅方程，可知屏上呈现条纹最高级次应满足，故考虑到缺级，实际屏上呈现的级数为：0， ±1， ±2， ±3，±5， ±6， ±7， ±9，共15 条． 波动光学 波动光学习题课选讲例题 波动光学小结提纲： 一 光的干涉 1.理解相干光的条件及获得相干光的方法。 2.掌握光程的概念及光程差和相位差的关系，理解反射光的相位跃变（半波损失）。 3.掌握双缝干涉和薄膜干涉（包括劈尖、牛顿环）的明暗纹条件和条纹特点。 4.理解迈克耳孙干涉仪的工作原理。 二 光的衍射 1.了解惠更斯—菲涅耳原理及光衍射的定性解释。 三 光的偏振 3.掌握光栅方程及光栅衍射的条纹特点。 1.理解自然光与线偏振光的区别及线偏振光的获得和检验方法。 2.掌握布儒斯特定律和马吕斯定律。 3.理解双折射现象。 2.理解波带法分析单缝衍射规律，掌握单缝衍射的明暗纹公式。掌握光学仪器分辨率的概念。 p 杨氏双缝实验 P L D C 3 4 E 5 A 1 B 2 薄膜干涉 劈尖 R 牛顿环 反射镜 反 射 镜 光源 迈克尔孙干涉仪 干涉 圆孔衍射 光栅常数： 衍射角 光栅衍射 （ 个半波带） 单缝衍射 衍射 例 在双缝实验中，屏幕上的P点处是明条纹， 若将S2封盖住，并在S1S2连线的平分面处放一反射镜， 则此时 p （Ａ）P点处仍为明纹 （Ｂ）P点处为暗纹 （Ｃ）不能确定P点处是明纹还是暗纹 （Ｄ）无干涉条纹 （ B ） 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 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. 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 例 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n、厚度为t的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ） （Ｅ） （Ａ） （Ｂ） 此时观察到干涉条纹移动了N条，则光波波长为 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ） 光程差变化 或 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 例 在单缝的夫琅和费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可划分为 个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是__________ 6 第一级亮纹 例 用一定波长的光通过光学仪器观察物体 （1）物体大时，分辨率大 （2）物体离光学仪器远时分辨率大 （3）光学仪器的孔径愈小分辨率愈小 （4）物体近时分辨率大 例1 如图两同相的相干点光源 和 ，发出波长为