大學(xué)物理-波動(dòng)光學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)課件

期末復(fù)習(xí)第五篇波動(dòng)光學(xué)光的干涉光的衍射光的偏振期末復(fù)習(xí)第五篇波動(dòng)光學(xué)1第21章光的干涉一、相干光的條件:頻率相同振動(dòng)方向相同恒定的相差二、楊氏雙縫干涉位相差條件程差條件坐標(biāo)條件明暗條件強(qiáng)度分布1、明暗條件：第21章光的干涉一、相干光的條件:頻率相同振動(dòng)方向相同2中，影響“

”的因素幾何路程r1,r2介質(zhì)“n”S1,s2處的位相

直接由位相反映由光程反映半波損失注意(1)

(2)動(dòng)態(tài)反映（A）裝置放入介質(zhì)中（B）點(diǎn)光源不放中間:（如右上圖）中，影響“”的因素幾何路程r1,3例1：雙縫一縫前若放一云母片，原中央明紋處被第7級(jí)明紋占據(jù)。已知：解：求：云母片厚度插入云母片條紋為何會(huì)移動(dòng)？r2r1光程差改變了。0級(jí)明紋移到那里去了？上面去了。條紋級(jí)數(shù)增高一級(jí)則光程差增大幾個(gè)？一個(gè)。光程差改變3例1：雙縫一縫前若放一云母片，原中央明紋處被已知：解：求：云4

例2：中央‘O’點(diǎn)為k=2級(jí)明紋求：與之差

屏上條紋的位置零級(jí)明紋的位置插入薄片e

條紋如何移動(dòng)？若O點(diǎn)為k=-3

級(jí)明紋，求n例2：中央‘O’點(diǎn)為k=2級(jí)明紋屏5

例

3、將一微波探測(cè)器放于湖邊，探測(cè)器的位置在水面上方0.5m處,當(dāng)一顆輻射21cm波長(zhǎng)的射電星從地平線上緩慢升起時(shí),探測(cè)器接收到的射電波強(qiáng)度將依次出現(xiàn)極大、極小，問(wèn)當(dāng)此探測(cè)器收到第一個(gè)極大時(shí)，該射電星處于水平面上方什么角度？解2、求光強(qiáng)的方法解析法振幅矢量迭加例3、將一微波探測(cè)器放于湖邊，探測(cè)器的位置在水面上方06三、薄膜干涉=l+21、等傾干涉2、等厚干涉動(dòng)態(tài)反映

動(dòng)態(tài)反映：d

等傾條紋（同心圓）外冒di上板向上平移條紋向棱邊移動(dòng),條紋變密并向棱邊移動(dòng)光垂直入射時(shí)(i=0)三、薄膜干涉=l+21、等傾干涉2、等厚干涉動(dòng)態(tài)反映動(dòng)態(tài)反73、牛頓環(huán):模具例3、（1）如何判斷鏡頭太平或太凸？

輕壓一下鏡頭，條紋會(huì)移動(dòng)變薄，內(nèi)縮鏡頭太平(圖b)。變薄，外冒鏡頭太凸(圖c)。（2）圖b、波長(zhǎng)

，求空氣隙最大厚度數(shù)得中心點(diǎn)為：k=3級(jí)暗紋透鏡向上平移,氣隙變厚條紋內(nèi)縮.變薄，條紋外冒動(dòng)態(tài)反映3、牛頓環(huán):模具例3、（1）如何判8例4、牛頓環(huán)如圖示情況,明暗條紋如何分布?4、邁克耳遜干涉儀M1與M2嚴(yán)格垂直——等傾干涉M1與M2不垂直——等厚干涉條紋移動(dòng)N條，光程差改變N

，可動(dòng)鏡移動(dòng)例4、牛頓環(huán)如圖示情況,明暗條紋如何分布?4、邁克耳遜干涉儀91、單縫衍射討論：（1）縫上、下移動(dòng)，中央明紋的位置變否？（2）縫寬增加為原來(lái)的3倍，問(wèn)I0及sin

1

如何變化？不變一、夫瑯和費(fèi)衍射強(qiáng)度第22章光的衍射(無(wú)數(shù)子波干涉的結(jié)果)中央明紋1、單縫衍射討論：（1）縫上、下移動(dòng)，中央明紋的位置變否？（102、雙縫衍射強(qiáng)度受單縫衍射的調(diào)制缺級(jí)整數(shù)比時(shí)，k級(jí)明紋缺級(jí)，不止一條注意

d、a、

、對(duì)條紋的影響。掌握課堂舉例。及22—9、10、113、多縫（光柵）衍射條紋特點(diǎn)：主極大明亮、尖細(xì)，相鄰明紋間有寬廣的暗區(qū)（N-1個(gè)極小，N-2個(gè)次極大）2、雙縫衍射強(qiáng)度受單縫衍射的調(diào)制缺級(jí)整數(shù)比時(shí)，k級(jí)明紋11主極大（明紋）的位置：強(qiáng)度寬度缺級(jí)注意（1）深刻領(lǐng)會(huì)“光柵方程”的意義如：平行光斜入射的情況（2）最高級(jí)數(shù)：由=900

求得，最后一條看不見(jiàn)（3）總條紋數(shù)（所有可見(jiàn)明紋），若給出縫寬，注意缺級(jí)現(xiàn)象掌握課堂舉例及作業(yè)主極大（明紋）的位置：強(qiáng)度寬度缺級(jí)注意（1）深刻領(lǐng)會(huì)124、圓孔衍射最小分辨角分辨率（分辨本領(lǐng)）：?jiǎn)枺嚎讖较嗤奈⒉ㄍh(yuǎn)鏡與光學(xué)望遠(yuǎn)鏡哪種分辨率高？5、x射線衍射(布喇格衍射)4、圓孔衍射最小分辨角分辨率（分辨本領(lǐng)）：?jiǎn)枺嚎讖较嗤奈⒉?3例5、光柵衍射強(qiáng)度分布如圖，設(shè)入=600nm求：d、a、N及屏上條紋數(shù)目解：屏幕上出現(xiàn)的全部明紋為共13條例5、光柵衍射強(qiáng)度分布如圖，設(shè)入=600n14例6用每毫米有300條刻痕的衍射光柵來(lái)檢驗(yàn)僅含有屬于紅和藍(lán)的兩種單色成分的光譜。已知紅譜線波長(zhǎng)在范圍內(nèi)，藍(lán)譜線波長(zhǎng)在范圍內(nèi)。當(dāng)光垂直入射到光柵上時(shí)，發(fā)現(xiàn)在角度處，紅藍(lán)兩譜線同時(shí)出現(xiàn)。(1)在什么角度下紅藍(lán)兩譜線還會(huì)同時(shí)出現(xiàn)?(2)在什么角度下只有紅譜線出現(xiàn)?解：（1）根據(jù)對(duì)紅光對(duì)藍(lán)光紅光最大級(jí)次：令即：紅4

藍(lán)6還會(huì)重合,角度為（2）因紅光最多只能看到4級(jí)，且紅2，4與藍(lán)重合，故純紅光譜的1、3級(jí)將出現(xiàn)例6用每毫米有300條刻痕的衍射光柵來(lái)檢驗(yàn)僅含有屬于紅和15第23章光的偏振一、馬呂斯定律：二、布儒斯特定律第23章光的偏振一、馬呂斯定律：二、布儒斯特定律16三、雙折射·光軸例6、用惠更斯原理作出雙折射光路圖o光，振動(dòng)方向垂直于主平面e光，振動(dòng)方向平行于主平面三、雙折射·光軸例6、用惠更斯原理作出雙折射光路圖o光，振動(dòng)17四、橢圓偏振光、圓偏振光線偏振光k奇數(shù)……k偶數(shù)……正橢圓

圓其它，斜橢圓/4

波片,/2波片：自然光、線偏振光通過(guò)它后是什么光？(加一偏振片后可產(chǎn)生干涉)線偏振光經(jīng)

/2

波片：造成

位相差，仍是線偏振光經(jīng)

/4

波片：造成

/2

位相差，是橢圓偏振光自然光經(jīng)/2波片：還是自然光經(jīng)/4波片：還是自然光四、橢圓偏振光、圓偏振光線偏振光k奇數(shù)……正橢圓18例7、用一塊偏振片和一塊/4

波片去鑒別：自然光、

部分偏振光、線偏振光、圓偏振光與橢圓偏振光（1）先用一偏振片，光通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的偏振片后為部分偏振光或橢圓偏振光（無(wú)消光）（2）再用/4波片及偏振片，進(jìn)一步鑒別：自然光圓偏振光光強(qiáng)不變光強(qiáng)變，無(wú)消光部分偏振光橢圓偏振光光強(qiáng)變，有消光光強(qiáng)變，有消光為自然光或圓偏振光光強(qiáng)不變光強(qiáng)改變例7、用一塊偏振片和一塊/4波片去鑒別：自然光、19注意：（1）自然光與部分偏振光中兩垂直成分無(wú)恒定相位差、而圓和橢圓偏振光中兩垂直成分有恒定相位差。（2）圓與橢圓偏振光（長(zhǎng)軸或短軸平行于四分之一波片的光軸時(shí)）經(jīng)四分之一波片后，兩垂直成分位相差改變例8、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，加三個(gè)偏振片，偏振化方向?yàn)镻2

P1，P0與P2、P1成450討論（1）屏上有無(wú)干涉條紋？屏上無(wú)干涉條紋（2）屏上各處偏振態(tài)如何？k

時(shí)，原明、暗紋處為線偏振光(2k+1)/2時(shí)，為圓偏振光其他值時(shí)，為橢圓偏振光注意：（1）自然光與部分偏振光中兩垂直成分無(wú)恒定相位差、而圓20無(wú)條紋(5)若去掉所有的偏振片,屏上有無(wú)條紋?有條紋（3）屏前加偏振片P3，且偏振化方向P3//P0屏上有無(wú)條紋？有條紋，條紋位置與原來(lái)同。(4)若去掉P0,屏上有無(wú)條紋?無(wú)條紋(5)若去掉所有的偏振片,屏上有無(wú)條紋?有條紋（3）屏21例9、讓入射的平面偏振光依次通過(guò)偏振片P1和P2，P1和P2的偏振化方向與原入射光光矢量振動(dòng)方向的夾角分別是

和