大學光學經典課件L8兩個點源的干涉

21、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應孤獨，沒有人會幫你一輩子，所以你要奮斗一生。22、當眼淚流盡的時候，留下的應該是堅強。23、要改變命運，首先改變自己。24、勇氣很有理由被當作人類德性之首，因為這種德性保證了所有其余的德性。--溫斯頓．丘吉爾。25、梯子的梯階從來不是用來擱腳的，它只是讓人們的腳放上一段時間，以便讓別一只腳能夠再往上登。大學光學經典課件L8兩個點源的干涉大學光學經典課件L8兩個點源的干涉21、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應孤獨，沒有人會幫你一輩子，所以你要奮斗一生。22、當眼淚流盡的時候，留下的應該是堅強。23、要改變命運，首先改變自己。24、勇氣很有理由被當作人類德性之首，因為這種德性保證了所有其余的德性。--溫斯頓．丘吉爾。25、梯子的梯階從來不是用來擱腳的，它只是讓人們的腳放上一段時間，以便讓別一只腳能夠再往上登。大學光學經典課件L8兩個點源的干涉第二章波動光學基本原理§4兩個點源的干涉4、1兩列球面波的干涉場1)光強公式近年來，隨著教育的改革，我鎮(zhèn)三所不同層次的中學一統(tǒng)合并，這樣，全鎮(zhèn)的學生，不管學習好與差，都可以進入我校就讀，而根據上級的文件精神，是不能夠分快慢班的，只能自然分班，因此，在同一個班里學習的學生好差的差距很大，我們老師面對的是一些基礎知識和能力參差不齊的學生，他們的生活學習經歷不同，小學所接受的教育水平不同，家庭條件環(huán)境不同。怎么樣才能做到既能給基礎差的學生補起來，讓他們跟上隊伍，而又能使大部分學生樹立起學數學的信心，并使拔尖的學生“吃得飽”，通過教與學雙方的努力，讓他們都有各自的收獲呢？在這種情況下，實施“分層教學”是很有必要的，《初中數學新課程標準》提出：“義務教育階段的數學課程應突出體現(xiàn)基礎性、普及性和發(fā)展性，使數學教育面向全體學生，實現(xiàn)：――人人學有價值的數學；――人人都能獲得必需的數學；――不同的人在數學上得到不同的發(fā)展?！边@體現(xiàn)出來的就是分層教學、因材施教的理念。2011年秋季學期，我接任了初一（3）、（4）班的數學教學任務，在這兩個自然班里實施分層教學。經過一段時間的摸索與實踐，我總結了以下幾點經驗與大家共勉：一、要調動各個層次學生的學習積極性剛接到這兩個班時，第一章學習的是有理數，剛開始學的是有理數的加減法，我采用了分層教學：對于差的學生，只要求他們認識有理數的概念以及簡單的有理數的加減法，對于基礎好的學生，則要求他們能用有理數的加減法去解決生活中的問題。學生也樂在其中，收到的效果不錯。但好景不長，很快，有的學生就不買我的賬了。我仔細分析了一下原因，原來是有些學生以前的學習基礎很差，他們有的只有小學三年級的數學水平，甚至有的只有小學二年級的數學水平。剛開始學的有理數的加減法是很容易的，但是只要稍微有點難度，他們就不學了。這就讓我陷入了困境，別說開展分層教學了，就是開展普通教學都難。不管我的課備得多好，也不管我在講臺上講得多精彩，更不管我布置的作業(yè)有多容易，那部分學生根本就不理我。于是，我逐個逐個找他們談心，他們表示都想學，但就是學不會，因為基礎太差了，我鼓勵他們說，我是不會讓他們掉隊的。于是，我想方設法調動他們的學習積極性，我在備課本內容的同時更加努力去備學生，盡量照顧各個層次的學生，讓差生跟上隊伍，同時又不能讓好的學生吃不飽。在教學中，針對不同層次的學生，巧妙地規(guī)定不同難度的任務，設置不同程度的提問，規(guī)定不同程度的作業(yè)任務，并且盡量結合我們生活中與數學有關的有趣現(xiàn)象進行數學教學，把數學融于生活中，只讓基礎差的學生完成一些簡單的作業(yè)，適當給予他們恰當的表揚，慢慢地培養(yǎng)他們的學習興趣，調動他們學習的積極性，但這一過程是艱巨的，是要持之以恒的。二、適當引導學生劃分學習層次無論是教還是學，我都把學生分為A（好）B（中）C（差）三個層次，但是因為顧及到學生的自尊心，所以我不能把每個學生都公布在哪一個層次，我讓他們自己選擇把自己分在哪一層次，應該完成哪一個層次的作業(yè)。在此過程中，我遇到了這樣的問題，有個女同學，學習成績不錯，她完全有能力完成A類題，但可能是因為家庭原因造就了她的性格孤僻，還有些自卑，她每次都只完成B類題，于是，我找她談心，她說怕做錯了題目，被老師罵，我開導她，鼓勵她，并說老師是不可能因為這種事情罵她的，讓她慢慢嘗試，最后她終于很有信心地踏進了A類題的門檻，并取得了不錯的成績。而有一個學生，應該是屬于B層次的學生，而且B層次里面有一些稍有難度的題材目，他都不能解決，但是他每天都扔下B類題目，把全部精力都放在A類題上面，結果每次，他都要花很多時間去做數學作業(yè)，而且他的解答基本上都是錯誤的，但是我又不能當面叫他只做B類題就行了，這樣會很傷他的自尊心的。于是，我在班上講了這樣的一個故事：小時候，我家養(yǎng)有一些雞，我用玉米去喂它們，每次，我都會把一些玉米壓碎了，有一些就整個撒在地上，那些大的雞會撿一些大個的玉米吃，而小雞就只能撿一些碎玉米吃了，如果小雞撿一個大個玉米吃下去，你們說會怎么？學生都說“會噎死的”，我就跟他們說我們的學習也是這樣，我們的水平在哪一層次，我們們要自己衡量，不要過高估計自己也不要偏低估計自己。分清學生層次以后，要以“面向全體，兼顧兩頭”為原則，根據教材的知識結構和學生的認識能力，將知識、能力和思想方法融為一體，合理地制定各層次學生的教學目標，并將層次目標貫穿于教學的各個環(huán)節(jié)。三、據實際情況，實施分層教學以前我曾在一個班里實施過分層教學，取得的效果很好，所以，我在現(xiàn)在我任教的兩個班里也用同樣的方式方法進行分層教學，但我發(fā)現(xiàn)收到的效果并不理想，通過分析，原來我以前實施分層教學的班級是一個尖子班，里面學生的水平差距不是很大，而現(xiàn)在的這兩個班都是隨機分的自然班，好、中、差生的差距很大。而且兩個班的情況也有所不同，初一（3）班的尖子很少，中上層次的學生較多，而初一（4）班尖子很多，并且思維都很敏捷，所以我改變了一下策略，把（3）班的A類題難度稍微降低，（4）班的A類題目加大難度，且把講課時間稍側重于A類題，經過調整以后，發(fā)現(xiàn)（3）班A層次的學生學習興趣和信心都提高了，（4）班的學生也不出現(xiàn)“吃不飽”的情況了?？傊?，分層教學模式是有效的教學模式，可以全面提高數學教學質量，但是，在實施教學的過程中會遇到各種問題，有待于我們進一步去解決。要實施分層教學是需要持之以恒的。一、就業(yè)指導課程的意義學校開設就業(yè)指導課程，其實對于學生日后就業(yè)是有很重大的意義的，因為就業(yè)指導課程首先可以幫助學生更好地了解自己的性格，對自己有全面的了解；其次，就業(yè)指導課程可以幫助學生詳細了解每個崗位的要求，對學生日后?褚滌瀉艽蟀鎦?；最后，可以協(xié)助學生根據自己的性格選擇適合自己的工作。二、就業(yè)指導課上常見出現(xiàn)的問題1.教師照搬理論，沒有實踐因為很大一部分學校對就業(yè)指導課程不重視，導致教師上課就只是講講理論知識，或者就講一些重點，甚至有的教師直接就講一下會考什么就完事了，從而使學生不明白就業(yè)指導課程所講內容，更不了解就業(yè)指導課是做什么的。而且就算教師按照課程進行了相關的講解，也只是針對一些理論知識進行相關的講解，根本沒有透過現(xiàn)象看本質，更沒有與時俱進。2.缺乏技能培養(yǎng)，沒有對應場景設定很多高校在課程教授過程中過于重視理論知識的講解，缺乏相應的技能培養(yǎng)，比方說講解職場禮儀的時候，很多高校教師頂多就是按照課件講講職場禮儀概念、內容、需要注意的事項，卻沒有適合的場景進行培訓。由于學生本來就不重視，再加上課后沒有實踐的場景，課程中也沒有互動，就會造成學生就業(yè)能力下降，對知識吸收不進去，更降低對就業(yè)指導課程的重視程度。三、改革大學生就業(yè)指導課程的策略1.加強教師素質培訓，建立環(huán)境教學模式教師是學生的引路人，在學生不知道就業(yè)指導課程的意義的時候，教師應當及時引導，告知學生就業(yè)指導課程對日后擇業(yè)有幫助，并不是學生不重視，教師也就不管不顧了，這是不負責任的表現(xiàn)，所以我們應該加強教師的素質培訓，真正做到為學生負責任。另外，在教學模式上，我們可以建設適合的教學環(huán)境，比如在教職場禮儀的時候，應當選擇空曠的教室進行教學，這樣才能使學生掌握職場禮儀的應用，或者我們還可以建立就業(yè)面試的場景，針對不同的學生創(chuàng)設不同的面試場景，在場景中體會面試的緊張感，從而既調動了學生的參與性，又使得學生學習到了就業(yè)指導的知識，可謂是一舉兩得。2.建立評分機制，重視就業(yè)指導課程教學有的高校就業(yè)指導課程之所以不被學生重視，也是因為沒有相應的考試，所以學生才覺得這個課程學不學無所謂，對于這點，我建議各大高校都將就業(yè)指導課設為主要課程，并且建立相應的評分機制。比方說，對學生的上課表現(xiàn)、積極參與的能力、課后總結的表現(xiàn)等方面進行評分，并且將平時的評分加入到每個學期的期末考試成績中去。我們將就業(yè)指導課程設定為重要學科，不僅使得學生開始重視該課程來，而且使得教師的教學講解也開始受到重視，再加上科學的評分機制，不僅使得課程不再呆板，還能提高學生對知識的吸收能力，為學生日后步入社會奠定基礎，降低了學生盲目擇業(yè)的可能性?？傊蜆I(yè)指導課程在各大高校都應該占據重要的地位，就業(yè)指導課程可以使學生清晰了解自身的性格特點，然后根據性格特點和綜合素質了解自己適合的職業(yè)，擴展職業(yè)相關知識。學好就業(yè)指導課程，不僅對日后工作上的發(fā)展具有重要的作用，而且還能對自己的未來做好正確的職業(yè)規(guī)劃，從而減少學生的就業(yè)困難。第二章波動光學基本原理§4兩個點源的干涉4、1兩列球面波的干涉場求相干點波源和在空間任意一點相遇時的合光強（設振源強度相同）。（1）在P點有平行的振動分量（2）振動頻率相同（3）穩(wěn)定，僅是位置的函數。1)光強公式若：兩波相干疊加時強度與相位差的關系2)相位差公式

若：3)光程差公式：設：

4)干涉條紋形狀

（1）的等光強點的軌跡決定了干涉條紋的形狀。相干極大條件相干極小條件若：

有：

相干極大條件相干極小條件干涉條紋的形狀是以和為焦點的回轉雙曲面族光的相干性1、普通光源的發(fā)光機理可見光能引起人的視覺的電磁波真空中的波長400nm—760nm發(fā)光機理處于激發(fā)態(tài)的原子會自發(fā)地躍遷到低激發(fā)態(tài)或基態(tài)，向外輻射電磁波。-13.6eV-3.4eV-1.5eV氫原子的發(fā)光躍遷波列躍遷過程的持續(xù)時間約為10-8s原子發(fā)光的獨立性各原子或同一原子各次發(fā)出的波列，其頻率和振動方向可能不同，每次何時發(fā)光不確定。來自兩個光源或同一光源的兩部分的光，不滿足相干條件，疊加時不產生光的強弱在空間穩(wěn)定分布的干涉現(xiàn)象。2、相干光的獲得方法用單色性好的點光源，把同一光線分成兩束光，經不同路徑相遇，然后再疊加。（取自同一原子的同一次發(fā)光）分波前分振幅T.Young楊氏雙縫干涉

1801年，英國人托馬斯.楊成功了一個判別光的性質的關鍵性實驗。在觀察屏上有明暗相間的等間距條紋，這只能用光是一種波來解釋。楊還由此實驗測出了光的波長。4、2楊氏實驗

1）裝置的結構2）滿足相干條件（1）有相互平行的振動分量。（2）S1和S2來自同一點源S，頻率相同。（3）雖然每一個波列的初相位不相同，但在觀察屏幕上相遇的是同一個波列，因此有。這正是楊氏干涉裝置設計的巧妙之處。故：

兩束相干光r2r1xPSs1s2Dd3）光強分布、相位差、光程差（1）光強分布，，（2）相位差（3）光程差若n=1時，，注意：要從出發(fā)求光程差

求光程差的簡便方法：從點引的垂線，交點為C，則即為兩相干光的光程差。DS1S2dCr1r2X’4)干涉條紋的形狀和間距令：得：干涉條紋是一組在平面上，與軸垂直的直線條紋條紋間距：(明紋方程）r2r1X’PSs1s2Ddo兩列光波在x’

點引起的光振動同相相長干涉，x’

處為明紋兩列光波在x’

點引起的光振動反相相消干涉，x’

處為暗紋當時當時m=0，0級明紋m=1，1級明紋m=2，2級明紋m=-1，1級明紋m=-2，2級明紋明紋中心的位置暗紋中心的位置相鄰兩明紋或暗紋間的距離例題1

楊氏雙縫的間距為0.2mm，雙縫與屏的距離為1m.若第1級明紋到第4級明紋的距離為7.5mm，求光波波長。解

mm

m

mm

nm5)例題例題2

用云母片（n=1.58）覆蓋在楊氏雙縫的一條縫上，這時屏上的零級明紋移到原來的第7級明紋處。若光波波長為550nm，求云母片的厚度。插入云母片后，P

點為0級明紋dPo解插入云母片前，P

點為7級明紋

m例題3波長為的氦氖激光垂直照射楊氏干涉裝置中的間距為的雙孔，求在遠處屏幕上干涉條紋的間距，它是波長的多少倍？（n=1）解：

從干涉條紋間距可以求出相干光的波長，也就是干涉能將光波的周期性放大，變?yōu)榉€(wěn)定的可觀測圖樣。(P176)6）白光光源的干涉條紋若光源是白光，則干涉條紋的中央零級條紋是白色的亮條紋，兩邊對稱地排列著若干條彩色條紋紅色的條紋在外面紫色的條紋在里面

白光的雙縫干涉各單色光的0級明紋重合形成中央明紋各單色光的1級明紋錯開形成彩色光譜更高級次的光譜因重疊而模糊不清因為條紋間距與波長成正比課下思考：1、楊氏雙縫干涉條紋的形狀？

2、條紋寬度與哪些量有關？

4.3兩束平行光的干涉場

求兩列相干平面波在平面波前上的干涉情況1）光強分布zx，yPO2)位相差分布，

3)光程差分布：設n＝14)干涉條紋的形狀由：得：是處于平面的如圖所示的直線條紋。xyO5)空間周期和空間頻率（1）空間周期定義時的時的（2）空間頻率定義xyO（3）具體表達式令：得：

則：xyO同理：則：xyO干涉條紋是x-y平面中的垂直于軸的直線條紋（4）兩平面波沿平面?zhèn)鞑r的空間周期

若：楊氏雙縫干涉(5)兩平面波沿平面?zhèn)鞑r的光程差

則：zx，yPxLO1’12’2若：光的干涉波動光學：以麥克斯韋電磁理論為基礎，主要研究光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象光的干涉部分總結例題分析作業(yè)題分析11．球面波復振幅表達式的特點

其中方向從點光源Q指向觀察場點P

求解球面波問題時要將r展開成：

2．平面波復振幅表達式的特點方向從坐標原點O指向觀察場點P光的干涉部分總結23．光的干涉和相干條件頻率相同存在相互平行的振動分量位相差穩(wěn)定

2）光的相干條件31）光的干涉兩列或多列光波在空間傳播時相遇疊加，若滿足相干條件，合光強不再是各個波列光強的簡單相加，我們稱這種光強重新分布的現(xiàn)象為光波的干涉。1）雙光束干涉4．干涉問題的基本類型2）多光束干涉球面波和平面的干涉兩球面波的干涉兩平面波的干涉5．干涉求解的問題2）干涉條紋的形狀、間距、條紋反襯度以及條紋的移動變化等特征。1）波前平面上的相干光強分布；4這是波動光學部分求解的主要內容?。ㄘ灤┤珪?）矢量圖解法6．求相干光強分布的方法1）三角函數法AA1A2A3(波的疊加原理)3）復振幅迭加法

567．雙光束干涉問題的求解方法

1）相干光強——凡是雙光束問題，其相干光強分布：2）條紋方程(不需具體求解)如果已知

，則往往只需求解光程差：

明紋條件暗紋條件明紋條件暗紋條件首先求出位相差和光程差的具體表達式，然后通過令

或令

得到干涉條紋的形狀方程，然后再進一步求得干涉條紋的特征。3）求解干涉條紋特征的方法78．多光束干涉問題的求解方法1）求出每一束相干光的位相：

2）寫出每一束相干光的復振幅：

3）求出復振幅的和：

4）求出相干光強

5）令得到干涉條紋形狀方程，再由此進一步求出干涉條紋的特征。81．將透鏡對剖后再沿光軸方向將兩半塊透鏡錯開一定距離放置，單色點光源

S

放置在透鏡左方，經透鏡在右方形成兩個間距為2a

的實像點S1和S2，在S1

和S2的中點處放置一個與光軸垂直的觀察屏幕，構成梅斯林干涉裝置。標出屏幕上的相干區(qū)域？在傍軸條件下求屏上干涉條紋的形狀和間距？例題分析M解：如圖1，過光源S做過透鏡L1和L2頂部邊框處的光線，其交于點M。（1）相干區(qū)是S2MS1三角形圍成的區(qū)域.9(2)任取位于相干區(qū)域內屏上的一點

P,求兩條光路在P點相遇時的位相差：

干涉條紋是以坐標原點為圓心的半圓形條紋。明紋中心:條紋的間距為：注意：102．一列波長為λ、在x-z平面沿與z軸成角θ方向傳播的平面波與一列源點在軸上距坐標原點為a、波長也是λ的球面波在z=0平面相遇發(fā)生干涉。設球面波在源點處和平面波在坐標原點處的實際初位相均為零，在傍軸條件下求z=0平面上干涉條紋的形狀和間距？解：因此只求光程差就可以給出條紋特征，不必求合光強和位相差。

(,)即

就是產生明紋的條件，即干涉條紋形狀方程球面波：

平面波：

11雙光束問題因此

干涉條紋是以(asinθ,0)為圓心的同心圓

令

條紋間距即為

123.在楊氏雙孔干涉裝置的圓孔

S1后面放置一塊厚度為t、折射率為n=1.58的平板薄玻璃。若雙孔所在屏到屏幕的垂直距離為D=50cm，雙孔間距為d=0.1cm，放置薄玻璃后零級干涉條紋的坐標為x’=0.2cm。并假設在傍軸條件下光線均垂直穿過薄玻璃，求玻璃的厚度？未放玻璃片時光程差為：

解：放玻璃片時光程差為：

由13解：亮條紋軌跡方程為

4.兩相干點源

S1和

S2的間距為a

，觀察屏垂直兩點源的連線,且距兩點源中點O’的距離為D，設D>>a，求在傍軸條件下屏幕上干涉條紋的形狀及間距？

形成圓形干涉條紋，圓心在坐標原點處

干涉條紋的間距為：

若

C=0，有：1415如圖中觀測情況，楊氏雙縫干涉條紋：等間距的平行條紋。?歷史上最早的測量波長一種是實際方法。作業(yè)題2解答作業(yè)題分析16如圖情況，記錄介質（x,

y）上的干涉條紋與x軸垂直，與y軸平行。干涉條紋間距：兩束光對稱入射(1)時，(2)時，(3)上述兩種情況下干涉條紋的空間分辨率分別為：f1和f2均小于記錄介質的空間分辨率，所以可