第九章波動光學

1、1第九章：波動光學第九章：波動光學1122rnrn頻率相同；振動方向一致；有恒定的頻率相同；振動方向一致；有恒定的相位差相位差；(分振幅法；分波振面法）分振幅法；分波振面法）光從光疏媒質(zhì)正入射射向光密媒光從光疏媒質(zhì)正入射射向光密媒質(zhì)，又從光密媒質(zhì)反射回光疏媒質(zhì)時，相位改變質(zhì)，又從光密媒質(zhì)反射回光疏媒質(zhì)時，相位改變 ，相當于損失半個波長的光程。相當于損失半個波長的光程。暗條紋明條紋2) 12(kk2 x明紋 )2 , 1 , 0( kaDk暗紋 )2 , 1 , 0( 2) 12(kaDk相鄰條紋間距相鄰條紋間距aDxDax 減弱 )2 ,1 ,0( 2)12(kk加強 )2 ,1 ,0( kk

2、明紋暗紋位置：明紋暗紋位置：3321nnn321nnn光程差不光程差不附加附加2321nnn321nnn光程差光程差附加附加2光程差光程差2222122isinnne22ne212)k( )2 ,1( k 210(), ,k加強加強減弱減弱k增透膜（反射極?。┖驮龇茨ぃǚ瓷錁O大）的應用增透膜（反射極?。┖驮龇茨ぃǚ瓷錁O大）的應用垂直入射：垂直入射：4單色光垂直照射劈尖單色光垂直照射劈尖212)k(k )2 ,1( k 210(), ,k加強加強減弱減弱22knenl2nlLnNd22neeekk21還要分析接觸點的明暗情況！還要分析接觸點的明暗情況！5明環(huán)半徑明環(huán)半徑nRkrk21 )2 ,1

3、( knkRrk )2 ,1 ,0(k暗環(huán)半徑暗環(huán)半徑31nnn2Nd 測微小位移測微小位移N)n( l12插入待測介質(zhì)插入待測介質(zhì)31nnn31nnn31nnn明、暗正好相反明、暗正好相反6sina22k)2 ,1(k減弱減弱212）（k)2 ,1(k加強加強afk)2 ,1(k暗紋暗紋afk212）（)2 ,1(k明紋明紋x明紋暗紋位置明紋暗紋位置afl20中央明紋寬度中央明紋寬度afx條紋間條紋間距距半波帶法的原理半波帶法的原理: :2sinma分割成偶數(shù)分割成偶數(shù)( (奇數(shù)奇數(shù)) )個半波個半波帶，帶， P 點為暗紋點為暗紋( (明紋明紋) )。7)2 ,1 ,0(kkbasin)(光

4、柵方程光柵方程bafkx )2 ,1 ,0(k明紋明紋明紋位置（明紋位置（ 不太小時）不太小時）x x= =f ftgtg kabak所缺的所缺的級數(shù)為：級數(shù)為：)3 , 2 , 1( k kkaba缺級缺級條件條件: :最多可看到的主極大：最多可看到的主極大： 很小時，很小時，sinsintgtg 斜入射情況：斜入射情況：k)sin)(sinba( bakmax)(sinba(k1最多可看到最多可看到2 2k+1k+1條條8自然光自然光偏振光偏振光部分偏振光部分偏振光9212cosII20cos21I2P1P0I1I2I0i1n2n0i0r120tgnni2/00ri10例題：例題：空氣中有

5、一折射率空氣中有一折射率n=1.4的劈尖現(xiàn)以的劈尖現(xiàn)以=600nm的單色光垂直入射，共觀測到十條明紋，的單色光垂直入射，共觀測到十條明紋，且且B處恰為暗紋，求劈尖高度處恰為暗紋，求劈尖高度BC。ACB分析：分析：A處為處為k=0的暗紋，的暗紋，B處為處為k=10的暗紋的暗紋21222)k(nem.ne1425解：解：11例題：例題：用波長用波長=600nm的單色光垂直入射一光柵，的單色光垂直入射一光柵，測得第二級亮紋出現(xiàn)在測得第二級亮紋出現(xiàn)在sin=0.3m處，第四級開始缺處，第四級開始缺級，則該光柵相鄰兩縫的間距為多少？光柵上通光級，則該光柵相鄰兩縫的間距為多少？光柵上通光縫寬度可能是多少？

6、當入射光沿縫寬度可能是多少？當入射光沿30入射角斜射到入射角斜射到光柵上時，實際能觀測到的亮紋級次是那些？光柵上時，實際能觀測到的亮紋級次是那些？ksin)ba(230.)ba(第四級開始缺級第四級開始缺級ksinakaba431,knm)ba(4000nma1000nma3000或：k)sin)(sinba(030看不到）(k ,max1090033900.k ,min能看到：能看到：9，7，6，5，3，2，1，0，-1，-2，-3共共11條。條。解：解：12例題：例題：用波長用波長=600nm的單色光垂直入射在等間距，的單色光垂直入射在等間距，的平行四縫上，在衍射角正弦的平行四縫上，在衍射

7、角正弦 sin=0.03m處，應出處，應出現(xiàn)的第三級干涉明紋正好缺級，求（現(xiàn)的第三級干涉明紋正好缺級，求（1）這四縫每條）這四縫每條通光縫寬度是多少？（通光縫寬度是多少？（2）不通光縫寬度是多少？）不通光縫寬度是多少？ksin)ba(ksina3kabakmbmsina,k51511041021mbmsina,k525210210422akab3解：解：13例題：例題：洛匈棱鏡兩塊正晶體直角棱鏡粘合而成洛匈棱鏡兩塊正晶體直角棱鏡粘合而成BDeO 光從光密到光疏折射光從光密到光疏折射光要偏離法線光要偏離法線Oe在棱鏡在棱鏡BCD中，傳播的中，傳播的O光和光和e光光波面與入射面相截成兩個同心圓。波面與入射面相截成兩個同心圓。CAOeO 光振動垂直于光線和光軸光振動垂直于光線和光軸組成的平面。組成的平面。e 光振動平行光振動平行于光線和光軸組成的平面。于光線和光軸組成的平面。各自光軸如圖所示。試畫出自然光通過洛匈棱鏡各