zk23光偏振1PPT.pptVIP

学习要求 理解自然光、偏振光的概念，掌握获得和检验偏振光的方法，掌握马吕斯定律，对有关问题进行熟练地计算。 了解反射和折射时光的偏振，掌握布儒斯特定律。 了解光的双折射现象，椭圆和圆偏振光的产生机理及偏振光的干涉。 重点 熟练掌握马吕斯定律、布儒斯特定律及其有关计算。 难点 椭圆偏振光产生的机理和波片的作用，偏振光干涉的规律。 偏振 §17-6 偏振光的产生和检验 §17-6-1 自然光 偏振光 §17-6-2 反射光和折射光的偏振 §17-6-3 起偏和检偏 §17-6-4 双折射现象 13周教学安排 周二：衍射光栅 周四：光的偏振 周五：光的偏振 期末考试时间：12月26日09:00-11:00 第21讲作业: 17.15； 17.16； 练习册P134：6;  第22讲作业: 17.18 17.19 17.23 17.25 练习册P134 7 光学部分课后习题将采用公共邮箱中所给出的习题。 一人坐在足球场的对面，举起他的手臂，做出“胜利”的手势，你能分辨吗？你与他的距离为200m，光的波长为600nm，人的瞳孔直径为2.5mm，手指间的距离为5cm. A.能分辨 B.不能分辨 5cm #1a1202008b 5cm/200m=2.5X10-4 1.22X600nm/2.5mm=2.9X10-4 瑞利判据 *多缝干涉-主极大(光栅方程) *单缝衍射中央零级亮纹范围内的主极大个数 *主极大缺级的级次 *可观察到的主极大的最高级次: 相邻两个主极大之间有N–1条暗纹， N–2条次级明纹 上次课的内容复习: 光程差 相邻两缝上、相同衍射角度的两相干光束间 以下四个干涉或衍射光强图中，哪一个是四缝光栅衍射光强图? A B C D #1b1202009a 缝衍射光强极大值的位置，在屏上重叠。 I θ θ 总强度的分布？ a d f 透镜 ? 各缝衍射光强度极大值位置重叠 总强度的分布，是两束光的相干叠加。 以双缝为例 观察屏 缝衍射： ? 单缝中央主极大光强 ? 单缝衍射因子 ? 多光束干涉因子 光栅衍射的光强： sin? 0 I单 I0 -2 -1 1 2 (?/a) 单缝衍射光强曲线 I N2I0 0 4 8 -4 -8 sin? (?/d) 单缝衍射 轮廓线 光栅衍射光强曲线 sin? N2 I0 I0 sin2N?/sin2? 0 4 -8 -4 8 (?/d) 多光束干涉光强曲线 N = 4，d = 4a 例如： 单缝衍射和多缝衍射干涉的对比 （d =10a） 19个明条纹 缺级 缺级 单缝 多缝 思考讨论:有一四缝光栅，d=2a, 1缝总是开着，当有平行光垂直入射时，在下列条件下试讨论光栅衍射光强分布图 （1）关闭3，4缝； （2）关闭2，4缝； （3）四缝全开； （1）关闭3，4缝； 3 2 1 （2）关闭2，4缝； （3）四缝全开； 例1: ?=600nm单色光垂直入射光栅，测得第二级主极大的衍射角是30°，且第三级主极大缺级。 (1)光栅常数a+b=? ；(2)可能的最小透光缝a=？ (3)屏幕出现的全部主极大级次。 解: d sin? = k? (1) 重点例题 (2)可能的最小透光缝a =？ 第三级主极大缺级 (3)屏幕出现的全部主极大级次 第4级主极大 实际观察不到 实际呈现主极大级次：0 缺级 共有五条主极大明纹 解:(1)根据光栅方程 (a+b)sin? =?k? 而且|?|90o 例:一光栅每厘米刻痕5000条,观察钠光谱线(?=589.3nm)问(1) 垂直照射可以看到几级谱线? 共几条?(2)平行光以30o角入射可以看到几级谱线,共几条? 可见 k最大为3,即能看到第3级 (2)斜入射时,相临光束的光程差不仅发生在光栅之后 i ? i ? C A B D 共7条.(0,?1, ?2, ?3.) ? =BD –AC=(a+b)sin ? – (a+b) sini i ? i ? C A B D 光栅衍射主极大条件为 对于上方( ? 0), = (a+b)(sin ? – sini)=k? , 对于下方( ? 0), k=0,±1, ±2, ± 3,…. 结果说明向上最大可见1级,向下最大5级.,共几级? 仍然是7级! 由光栅方程 d sin? = ? k?, k=0,1,2,3, …. 可见不同波长(颜色)的光,主极大的位置不同,即复色光的明条纹有色散,形成光谱. k=0 k=1 k=2 k=3 重叠区 白光的光栅光谱 17-5-3 光栅光谱 1. 光栅光谱 与光栅缝数N 无关 有 2. 光栅的色散本领 把不同波长的光在谱线上分开的能力 角色散本领 色散本领： 波长???? 的谱线，衍射角? ??? 波