大學(xué)物理上波動(dòng)光學(xué)04

1、第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗4.7 衍衍 射射 光光 柵柵Diffraction Grating衍射光柵衍射光柵:由大量等寬、等間距的平行狹縫所組成由大量等寬、等間距的平行狹縫所組成 的光學(xué)元件的光學(xué)元件 ?？p寬?？p寬a，縫間距縫間距b，則光柵則光柵 常數(shù)為常數(shù)為 d = (a+b)衍射光柵分類：衍射光柵分類： transmission grating & reflection grating(1)、透射式光柵是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成，透射式光柵是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成，刻痕處為不透光部分，兩刻痕之間的光滑

2、部分可以透刻痕處為不透光部分，兩刻痕之間的光滑部分可以透光，相當(dāng)于一條狹縫。一般實(shí)驗(yàn)室內(nèi)多采用透射式光光，相當(dāng)于一條狹縫。一般實(shí)驗(yàn)室內(nèi)多采用透射式光柵。柵。 (2)、 反射式光柵是在鍍有金屬層的表面刻出許多反射式光柵是在鍍有金屬層的表面刻出許多平行刻痕，兩刻痕間的光滑金屬面可以反射光，相平行刻痕，兩刻痕間的光滑金屬面可以反射光，相當(dāng)于狹縫。當(dāng)于狹縫。 第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗衍射光柵衍射光柵第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗1、光垂直入射、光垂直入射If light i

3、s perpendicularly incident（1）平行單色光光垂直入射）平行單色光光垂直入射AabPP0f光柵衍射相當(dāng)于：光柵衍射相當(dāng)于：縫與縫間的干涉和縫與縫間的干涉和每個(gè)單縫的衍射總每個(gè)單縫的衍射總效果效果2 , 1 , 0sin)(kkba光柵公式光柵公式第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗 由于滿足光柵公式的明紋窄而明亮，故稱之為主極大由于滿足光柵公式的明紋窄而明亮，故稱之為主極大明紋。在兩主極大明紋之間充滿大量的暗紋及少量的次極明紋。在兩主極大明紋之間充滿大量的暗紋及少量的次極大明紋。大明紋。（1）條紋中出現(xiàn)一系列新的強(qiáng)

4、度極大和極小。分別稱為）條紋中出現(xiàn)一系列新的強(qiáng)度極大和極小。分別稱為 主極大明紋和次極大明紋。主極大明紋和次極大明紋。（2）主極大明紋的位置與縫數(shù)）主極大明紋的位置與縫數(shù)N無(wú)關(guān)，但條紋的寬度隨無(wú)關(guān)，但條紋的寬度隨N的增加而減小，同時(shí)亮度隨的增加而減小，同時(shí)亮度隨N的增加而增加。的增加而增加。（3）相鄰的兩主極大條紋中，有）相鄰的兩主極大條紋中，有N-1條暗紋，條暗紋，N-2條次極條次極大明紋。次極大大明紋。次極大 明紋的亮度隨明紋的亮度隨N的增加而減小。的增加而減小。N很大時(shí)，很大時(shí)，主極大間一片暗場(chǎng)。主極大間一片暗場(chǎng)。第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程

5、大學(xué)理學(xué)院 姜海麗1 條條 縫縫20 條條 縫縫5 條條 縫縫 光柵中狹縫條數(shù)越多，明紋越亮光柵中狹縫條數(shù)越多，明紋越亮.亮紋的光強(qiáng)亮紋的光強(qiáng)02INI ：?jiǎn)慰p光強(qiáng)）：?jiǎn)慰p光強(qiáng)）（：狹縫數(shù)，（：狹縫數(shù)，N0I第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗（4）強(qiáng)度分布曲線中保留了單縫衍射的痕跡。）強(qiáng)度分布曲線中保留了單縫衍射的痕跡。同時(shí)滿足：同時(shí)滿足：3 , 2 , 1sin2 , 1 , 0sin)(kkakkba的衍射線，在屏上將不出現(xiàn)主極大明紋，將此現(xiàn)象稱為的衍射線，在屏上將不出現(xiàn)主極大明紋，將此現(xiàn)象稱為缺級(jí)現(xiàn)象。此時(shí)有：缺級(jí)現(xiàn)象。此時(shí)有：k

6、abakkkaba當(dāng)當(dāng)abaabakk2 ,3 , 2 , 1時(shí)時(shí)，k為整數(shù)的級(jí)為缺級(jí)為整數(shù)的級(jí)為缺級(jí)missing order phenomenon 。第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗例如：設(shè)縫數(shù)例如：設(shè)縫數(shù)N=4，d=a+b=3a。如圖所示，每個(gè)單縫如圖所示，每個(gè)單縫的衍射強(qiáng)度分布曲線為的衍射強(qiáng)度分布曲線為(a)，縫間的干涉為縫間的干涉為(b)，總的總的效果為效果為(c)。abcasin = k 012-2-1dsin = k 0 1 2 3 4 5 6-6 -5 -4 -3 -2 -1第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光

7、柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗從圖中可以看出前面總結(jié)的衍射圖樣的特點(diǎn)。同時(shí)還從圖中可以看出前面總結(jié)的衍射圖樣的特點(diǎn)。同時(shí)還可看出可看出3、 6、 9缺級(jí)。缺級(jí)。對(duì)上述光柵，當(dāng)單色光垂直照射時(shí)。問(wèn)：?jiǎn)慰p衍射圖對(duì)上述光柵，當(dāng)單色光垂直照射時(shí)。問(wèn)：?jiǎn)慰p衍射圖樣中央明紋范圍內(nèi)有幾條主極大條紋？樣中央明紋范圍內(nèi)有幾條主極大條紋？解：?jiǎn)慰p中央明紋滿足：解：?jiǎn)慰p中央明紋滿足：1sinka所以對(duì)于光柵衍射有：所以對(duì)于光柵衍射有：3sin)(abakkba即：去掉缺級(jí)，共去掉缺級(jí)，共5條。與圖中一致。條。與圖中一致。第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)

8、理學(xué)院 姜海麗（2）白光垂直照射）白光垂直照射 由光柵公式可知：在由光柵公式可知：在(a+b)給定的情況下，給定的情況下，對(duì)于同一對(duì)于同一k， 的大小與的大小與 成正比，從而使各單成正比，從而使各單色光的條紋分開，形成色光的條紋分開，形成 衍射光譜。衍射光譜。特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）中央明紋，即）中央明紋，即 k=0條紋仍為白色。條紋仍為白色。（2）在中央明紋兩側(cè)對(duì)稱排列著各級(jí)光譜。）在中央明紋兩側(cè)對(duì)稱排列著各級(jí)光譜。（3）由于每一級(jí)光譜中，各譜線的間距隨）由于每一級(jí)光譜中，各譜線的間距隨k的的 增加而增加，從而使高級(jí)數(shù)的光譜彼此增加而增加，從而使高級(jí)數(shù)的光譜彼此 將有重疊。將有重疊。第四章第四章

9、波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗sin0I入射光為入射光為白光白光時(shí)，時(shí)， 不同，不同， 不同，按波長(zhǎng)分開形成不同，按波長(zhǎng)分開形成光譜光譜. .k一級(jí)光譜一級(jí)光譜二級(jí)光譜二級(jí)光譜三級(jí)光譜三級(jí)光譜ba第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗例如例如二級(jí)光譜重疊部分光譜范圍二級(jí)光譜重疊部分光譜范圍nm7604002sin)(ba二級(jí)光譜重疊部分二級(jí)光譜重疊部分:nm760600紫3sin)(banm60023紫一一級(jí)光譜級(jí)光譜二二級(jí)光譜級(jí)光譜三三級(jí)光譜級(jí)光譜 bbsin0I第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光

10、學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗2、光斜入射、光斜入射If a light beam is obliquely incident圖示角度，相鄰兩縫光線的光程差為：圖示角度，相鄰兩縫光線的光程差為：)sin)(sinba（主極大滿足：主極大滿足：kba)sin)(sin（kakba)sin(sin)sin)(sin（缺級(jí)滿足：缺級(jí)滿足：kabak整數(shù)為缺級(jí)整數(shù)為缺級(jí)A PP0 f 第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗練習(xí)題練習(xí)題1、若波長(zhǎng)為、若波長(zhǎng)為625 nm(1nm=109 m)的單色光垂直入射到的單色光

11、垂直入射到一個(gè)每毫米有一個(gè)每毫米有800條刻線的光柵上時(shí)，則第一級(jí)譜線的衍條刻線的光柵上時(shí)，則第一級(jí)譜線的衍射角為射角為_ 30 2、衍射光柵主極大公式、衍射光柵主極大公式(ab) sin k ，k0,1,2在在k2的方向上第一條縫與第六條縫對(duì)應(yīng)點(diǎn)發(fā)出的兩條衍的方向上第一條縫與第六條縫對(duì)應(yīng)點(diǎn)發(fā)出的兩條衍射光的光程差射光的光程差 _ 10 第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗例例1、一塊每毫米、一塊每毫米500條縫的光柵，用鈉黃光正入射，觀條縫的光柵，用鈉黃光正入射，觀察衍射光譜鈉黃光包含兩條譜線，其波長(zhǎng)分別為察衍射光譜鈉黃光包含兩條譜線，

12、其波長(zhǎng)分別為589.6 nm和和589.0 nm(1nm=10-9m)求在第二級(jí)光譜中求在第二級(jí)光譜中這兩條譜線互相分離的角度這兩條譜線互相分離的角度解：光柵公式，解：光柵公式， d sin =k 現(xiàn)現(xiàn) d=1 / 500 mm=210-3 mm， 1=589.6 nm， 2=589.0 nm，k=2 sin 1=k 1 / d=0.5896， 1=36.129 sin 2=k 2 / d=0.5890， 2=36.086 d = 1 2=0.043 第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗例例2、波長(zhǎng)范圍在、波長(zhǎng)范圍在450650 nm之間

13、的復(fù)色平行光垂直照之間的復(fù)色平行光垂直照射在每厘米有射在每厘米有5000條刻線的光柵上，屏幕放在透鏡的焦條刻線的光柵上，屏幕放在透鏡的焦面處，屏上第二級(jí)光譜各色光在屏上所占范圍的寬度為面處，屏上第二級(jí)光譜各色光在屏上所占范圍的寬度為35.1 cm求透鏡的焦距求透鏡的焦距f 第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗解：光柵常數(shù)解：光柵常數(shù) d = 1m / (5105) = 2 10 5 m 設(shè)設(shè) 1 = 450nm， 2 = 650nm, 則據(jù)光柵方程，則據(jù)光柵方程， 1和和 2的第的第2級(jí)譜線有級(jí)譜線有 dsin 1 =2 1； dsin

14、2=2 2 據(jù)上式得：據(jù)上式得： 1 =sin 1 2 1/d26.74 2 = sin 1 2 2 /d40.54 第第2級(jí)光譜的寬度級(jí)光譜的寬度 x2 x1 = f (tg 2 tg 1) 透鏡的焦距透鏡的焦距 f = (x1 x2) / (tg 2 tg 1) 100 cm 第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗4.9 X 射線衍射射線衍射 布喇格公式布喇格公式X-ray diffraction, Bragg Equation 其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是： （1） 在電磁場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在電磁場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（2）穿透力強(qiáng)）穿透力強(qiáng)（3）波長(zhǎng)

15、較短的電磁波，）波長(zhǎng)較短的電磁波， 范圍在范圍在0.001nm10nm之間。之間。 1885年年倫琴倫琴發(fā)現(xiàn)，受高速電子撞擊的金屬會(huì)發(fā)射發(fā)現(xiàn)，受高速電子撞擊的金屬會(huì)發(fā)射一種穿透性很強(qiáng)的射線稱一種穿透性很強(qiáng)的射線稱射線射線1E2EX 射線射線冷卻水冷卻水PKnm)1004.0(第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗？Crystals diffraction第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗勞勞

16、厄厄 斑斑 點(diǎn)點(diǎn)鉛板鉛板單晶片單晶片 照像底片照像底片 單晶片的衍射單晶片的衍射19121912年勞厄?qū)嶒?yàn)?zāi)陝诙驅(qū)嶒?yàn)天然晶體可以看作是光柵常數(shù)很小的空間三維衍射光柵。天然晶體可以看作是光柵常數(shù)很小的空間三維衍射光柵。1912年勞厄的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖：年勞厄的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖：在乳膠板上形成對(duì)稱分布的若干衍射在乳膠板上形成對(duì)稱分布的若干衍射斑點(diǎn)，稱為勞厄斑。斑點(diǎn)，稱為勞厄斑。1913年英國(guó)物理學(xué)家布喇格父子提出一種簡(jiǎn)化了的研年英國(guó)物理學(xué)家布喇格父子提出一種簡(jiǎn)化了的研究究X射線衍射的方法，與勞厄理論結(jié)果一致。射線衍射的方法，與勞厄理論結(jié)果一致。第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶

17、體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗布布 拉拉 格格 反反 射射d入射波入射波散射波散射波oCAB 1913年英國(guó)年英國(guó)布拉格父子布拉格父子提出了一種解釋射線提出了一種解釋射線衍射的方法，給出了定量結(jié)果，并于衍射的方法，給出了定量結(jié)果，并于1915年榮獲物年榮獲物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)掠射角掠射角d晶格常數(shù)晶格常數(shù) 相鄰兩個(gè)晶面反射的相鄰兩個(gè)晶面反射的兩兩X射線干涉射線干涉加強(qiáng)的條件加強(qiáng)的條件 布拉格公式布拉格公式,2,1 ,0kkdsin2CBAC sin2d第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗 用途用途 測(cè)量射線的波長(zhǎng)研究測(cè)量射線的波

18、長(zhǎng)研究X X射線譜，進(jìn)而研究原射線譜，進(jìn)而研究原子結(jié)構(gòu)；研究晶體的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步研究材料性能子結(jié)構(gòu)；研究晶體的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步研究材料性能. .例如例如對(duì)大分子對(duì)大分子 DNA DNA 晶體的成千張的晶體的成千張的X X射線衍射照片的分析，射線衍射照片的分析，顯示出顯示出DNADNA分子的分子的雙螺旋雙螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu). .DNA DNA 晶體的晶體的X衍射照片衍射照片DNA DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)分子的雙螺旋結(jié)構(gòu) 布拉格公式布拉格公式,2, 1 ,0kkdsin2第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗光的光的波動(dòng)性波動(dòng)性 光的干涉、衍射光的干涉、

19、衍射 .光波是光波是橫波橫波 光的偏振光的偏振 .機(jī)械橫波與縱波的區(qū)別機(jī)械橫波與縱波的區(qū)別機(jī)械波穿過(guò)狹縫機(jī)械波穿過(guò)狹縫4.10 自然光和偏振光自然光和偏振光Natural light and Polarized light第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗一一 . 自然光自然光 偏振光偏振光 自然光自然光 ：一般光源發(fā)出的光中，包含著各個(gè)方：一般光源發(fā)出的光中，包含著各個(gè)方向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等（軸向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等（軸對(duì)稱）這樣的光叫自然光對(duì)稱）這樣的光叫自然光 . 自然光以兩互相自然光以兩互相

20、垂直垂直的互的互為獨(dú)立的為獨(dú)立的 （無(wú)確定無(wú)確定的的相位相位關(guān)關(guān)系）振幅相等的光振動(dòng)表示系）振幅相等的光振動(dòng)表示 , 并各具有并各具有一半一半的振動(dòng)能量的振動(dòng)能量 .符號(hào)表示符號(hào)表示vE注意注意 各光矢量間無(wú)固定的相位關(guān)系各光矢量間無(wú)固定的相位關(guān)系 . 二二互相互相垂直方向是任選的垂直方向是任選的 .第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗 偏振光偏振光（線偏振光）（線偏振光）Polarized lights ( Linearly polarized light)符號(hào)表示符號(hào)表示 部分偏振光部分偏振光Partially polarized l

21、ight ：某一方向：某一方向的光振動(dòng)比與之垂直方向上的光振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的光為的光振動(dòng)比與之垂直方向上的光振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的光為部分偏振光部分偏振光 .符號(hào)表示符號(hào)表示光振動(dòng)只沿某一固定方向的光光振動(dòng)只沿某一固定方向的光 .振動(dòng)面振動(dòng)面vE第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗 起起 偏偏二二 . 偏振片偏振片 起偏與檢偏起偏與檢偏Polaroids, Polarizing and Analyzing 二向色性二向色性 : 某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振動(dòng)動(dòng) , 而只讓與這個(gè)方向垂直的光振動(dòng)通過(guò)而只讓與這個(gè)方向垂直的光振動(dòng)通

22、過(guò), 這種性質(zhì)這種性質(zhì)稱二向色性稱二向色性 . 偏振片偏振片Polaroids ： 涂有二向色性材料的透明涂有二向色性材料的透明薄片薄片 . 偏振化方向偏振化方向 ： 當(dāng)自然光照射在偏振片上時(shí)，當(dāng)自然光照射在偏振片上時(shí)，它只讓某一特定方向的光通過(guò)，這個(gè)方向叫此偏振它只讓某一特定方向的光通過(guò)，這個(gè)方向叫此偏振片的偏振化方向片的偏振化方向 .021I偏振化方向偏振化方向0I起偏器起偏器第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗檢偏器檢偏器 檢檢 偏偏起偏器起偏器第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜

23、海麗NM三三 . 馬呂斯定律馬呂斯定律（1880 年）年） Maluss LawE0Ecos0EE 2020EEII檢偏器檢偏器起偏器起偏器0IIE0ENM20cosII 馬呂斯定律馬呂斯定律 強(qiáng)度為強(qiáng)度為 的偏振的偏振光通過(guò)檢偏振器后光通過(guò)檢偏振器后, 出射光的強(qiáng)度為出射光的強(qiáng)度為0I第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗 例例1 有兩個(gè)偏振片有兩個(gè)偏振片,一個(gè)用作起偏器一個(gè)用作起偏器, 一個(gè)用作檢一個(gè)用作檢偏器偏器. 當(dāng)它們偏振化方向間的夾角為當(dāng)它們偏振化方向間的夾角為 時(shí)時(shí) , 一束單色一束單色自然光穿過(guò)它們自然光穿過(guò)它們, 出射光強(qiáng)

24、為出射光強(qiáng)為 ; 當(dāng)它們偏振化方向間當(dāng)它們偏振化方向間的夾角為的夾角為 時(shí)時(shí), 另一束單色自然光穿過(guò)它們另一束單色自然光穿過(guò)它們 , 出射光出射光強(qiáng)為強(qiáng)為 , 且且 . 求兩束單色自然光的強(qiáng)度之比求兩束單色自然光的強(qiáng)度之比 .30601I2I21II 10I20I解解 設(shè)兩束單色自然光的強(qiáng)度分別為設(shè)兩束單色自然光的強(qiáng)度分別為 和和 . 經(jīng)過(guò)起偏器后光強(qiáng)分別為經(jīng)過(guò)起偏器后光強(qiáng)分別為 和和 .220I210I經(jīng)過(guò)檢偏器后經(jīng)過(guò)檢偏器后30cos22101II 60cos22202II 3160cos30cos22201021IIII第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾

25、濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗212cosII 3p1p0I0I1I3p2p1p2I3I2p3p1p0121II 20cos2I 在兩塊正交偏振片在兩塊正交偏振片 之間插入另一塊偏之間插入另一塊偏振片振片 ，光強(qiáng)為，光強(qiáng)為 的自然光垂直入射于偏振片的自然光垂直入射于偏振片 ，討論轉(zhuǎn)動(dòng)討論轉(zhuǎn)動(dòng) 透過(guò)透過(guò) 的光強(qiáng)的光強(qiáng) 與轉(zhuǎn)角的關(guān)系與轉(zhuǎn)角的關(guān)系 .I31p,p2p2p3p0I1p討論討論第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗)2(cos223 II202cos2II 220223sincos21sinIII2sin81203II 若若 在在 間變化，

26、間變化， 如何變化如何變化？203I0,23, ,2, 03I8,47,45,43,403II 0I1I3p2p1p2I3I2p3p1p第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院 姜海麗空氣空氣i1n 入射面入射面 入射光線和法入射光線和法線所成的平面線所成的平面 . 反射光反射光 部分部分偏振光偏振光 ，垂直于入射面的振動(dòng)大于平垂直于入射面的振動(dòng)大于平行于入射面的振動(dòng)行于入射面的振動(dòng) . 折射光折射光 部分部分偏振光，平行于入射面的振動(dòng)大偏振光，平行于入射面的振動(dòng)大于垂直于入射面的振動(dòng)于垂直于入射面的振動(dòng) .理論和實(shí)驗(yàn)證明理論和實(shí)驗(yàn)證明：反射光的偏振化程度與入射角有關(guān)：反射光的偏振化程度與入射角有關(guān) .i光反射與折射時(shí)的偏振光反射與折射時(shí)的偏振玻璃玻璃2n4.12反射和折射時(shí)光的偏振反射和折射時(shí)光的偏振The polarization of reflected and refracted light第四章第四章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)衍射光柵衍射光柵 晶體衍射晶體衍射哈爾濱工