大物课件14-1.pptVIP

等倾条纹 牛顿环(等厚条纹) 测油膜厚度 平晶间空气隙干涉条纹 §14.3 获得相干光的方法 杨氏实验 (分波阵面法) 一. 杨氏实验 明条纹位置 明条纹位置 明条纹位置 获得相干光的方法 1. 分波阵面法(杨氏实验) 2. 分振幅法(薄膜干涉) ? 实验现象 杨氏干涉花样 2. 干涉图样 极值位置 光强极小位置 光强极大位置 只在z轴附近观察 由上式得 在实际的干涉实验中 d D , 注意： ① k 等于几，代表第几级明纹。 ② 零级明纹由 光程差 = 0 决定 光强分布图 I k 0 1 2 -1 -2 4I0 x 0 x1 x2 x-2 x-1 明纹（光强极大） 暗纹 （光强极小） 13.8.2 绳上的驻波 设绳长为 L, 线密度为μ，张力为F, 绳两端固定. 在两端固定的绳绳中，形成驻波的条件为 驻波条件： 或 由 有 ?k 称为本征频率,?1 称为基频； ?2，?3，… 分别称为二次，三次谐频等. 有半波损失（波节） 相当于入射波与反射波之间附加了半个波长的波程差 无半波损失（波腹） 入射波 反射波 透射波 透射波没有半波损失 半波损失。反射点为波节，表明入射波与反射波在该点反相。 固定端为波节，反射有半波损 自由端为波腹，反射无半波损 波密到波疏，反射无半波损 波疏到波密，反射有半波损 蝙蝠可以利用超声波导航。若蝙蝠发出超声波的频率为 39 kHz ，并以 声速1/40 的速度向表面平直的崖壁飞去. 蝙蝠接收到的频率为 蝙蝠既是波源，又是接收者，两者彼此靠近，vS=vO=u/40。 例 解 蝙蝠接收到的从崖壁反射回的超声波的频率？ 求 一频率为1 kHz的声源,以 vs=34 m/s 的速率向右运动.在声源的右方有一反射面,以 v1=68 m/s 的速率向左运动. 设声波的速度为 u=340m/s. 例 (1)声源所发出的声波在空气中的波长. 求 (2)每秒内到达反射面的波数; (3)反射波在空气中的波长. (1)在声源的右侧, 相对空气静止的观察者接收到的频率 解 在声源的左侧声波在空气中的波长: · S vs v1 (2)反射面作为接收者测到的频率： (3)反射波在空气中的频率： 反射波在空气中的波长: 机械波的多普勒效应： 该结论对光波是不正确的 对于光波（真空）有 与空间有关 与时间有关 在相对论中，不同的惯性系中波长和频率将不同，但两者的乘积在真空情况下恒为 c. ? 为观察者实测到的光频率 ?0 为光源的固有频率 用狭义相对论可以导出光波的多普勒效应公式为 13.9.2 光波的多普勒效应 u 为观察者或光源运动的速度 ? 为观察者与光源连线与速度之间的夹角 讨论 1. 光的纵向多普勒效应 “红移” (1) 若光源离开观察者，上式中? 取正号，这时?l ?0 ，实测频率 ?l 小于光源固有频率?0 “蓝移” (2) 若光源趋近观察者，上式中? 取负号，这时?l ?0 ，实测频率 ?l 大于光源固有频率?0 2. 光的横向多普勒效应 多普勒效应的应用 利用多普勒效应可以测量运动物体的速度. 监测车辆行驶速度 测量血液流速 第14章 波动光学基础 北极光 光的干涉 光的衍射 光的偏振 光学 几何光学：研究光在透明介质中传播问题 波动光学：以光的波动性为基础，研究光的传播及其规律问题 量子光学：以光的量子理论为基础，研究光与物质相互作用的规律 波动光学 引 言 （1）微粒学说 ( corpuscular theory ) （2）波动学说 ( undulatory theory ) （3）光 —— 具有波粒二象性的物质 §14－1 光是电磁波 电磁波是矢量波 电磁波 ＝ 交变电磁状态的传播 设真空中一平面电磁波 这样变化的电场产生磁场，变化的 磁场产生电场，交替变化，由近及 远地传播出去，形成电磁波。 1,电磁波的产生及传播 凡作加速运动的电荷或电荷系都是发射电磁波的波源。 变化磁场可以激发涡旋电场 例如：天线中的振荡电流 分子或原子中电荷的振动 传导电流和变化电场可以激发 涡旋磁场 同理： 当电场振动沿 轴正向传播时，有反映该振动的平面简谐波 用麦氏电磁场方程组可推出 ? 在真空中： ? 在介质中： 折射率 由麦克斯韦理论可得： (1) 电磁波是横波 振动量 与波速 构成相互 垂直的右手螺旋关系。 (2) 电磁波的偏振性 分别在各自的平面上振动。 (3) 电场与磁场同相变化 振幅之间满足 旋光现象。 (4) 电磁波的能量 2 电磁波的性质 能流密度 dA 波的强度 I 结论：I 正比于 E02 或 H02, 通常用其相对强度 坡印亭矢量 表示 （坡印亭矢量） 电磁波谱 0.1mm 0.76μm 0.4μm 10nm 0