醫(yī)學(xué)物理課件-波動(dòng)光學(xué)

第十三章波動(dòng)光學(xué)一光是一種電磁波平面電磁波方程

光矢量E矢量能引起人眼視覺和底片感光，叫做光矢量.

真空中的光速可見光的范圍二相干光1

普通光源的發(fā)光機(jī)制原子能級(jí)及發(fā)光躍遷基態(tài)激發(fā)態(tài)P21

普通光源發(fā)光特點(diǎn)：原子發(fā)光是斷續(xù)的，每次發(fā)光形成一個(gè)短短的波列,

各原子各次發(fā)光相互獨(dú)立，各波列互不相干.2

相干光的產(chǎn)生振幅分割法波陣面分割法*光源END一光程光在真空中的速度光在介質(zhì)中的速度真空中的波長介質(zhì)的折射率介質(zhì)中的波長*P*

波程差

相位差

*P*介質(zhì)中的波長

物理意義：光程就是光在介質(zhì)中通過的幾何路程按相位差相等折合到真空中的路程.*P*

(1)光程:介質(zhì)折射率與光的幾何路程之積=(2)光程差

(兩光程之差)光程差*P*相位差

干涉加強(qiáng)

干涉減弱AB二透鏡不引起附加的光程差A(yù)B焦平面實(shí)驗(yàn)裝置p一楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)波程差實(shí)驗(yàn)裝置p加強(qiáng)

減弱暗紋

明紋p討論條紋間距

明、暗條紋的位置白光照射時(shí)，出現(xiàn)彩色條紋暗紋

明紋(1)

一定時(shí)，若變化,

則將怎樣變化？(2)一定時(shí),條紋間距與的關(guān)系如何？(2)一定時(shí),條紋間距與的關(guān)系如何？

例1

在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長

=589.3nm的納燈作光源，屏幕距雙縫的距離d’=800nm，問：

(1)當(dāng)雙縫間距１mm時(shí)，兩相鄰明條紋中心間距是多少？

(2)假設(shè)雙縫間距10mm，兩相鄰明條紋中心間距又是多少？解(1)

d=1mm時(shí)

(2)

d=10mm時(shí)

已知

=589.3nmd’=800nm求(1)

d=1mm時(shí)

(2)

d=10mm時(shí)

例2以單色光照射到相距為0.2mm的雙縫上，雙縫與屏幕的垂直距離為1m.

(1)從第一級(jí)明紋到同側(cè)的第四級(jí)明紋間的距離為7.5mm，求單色光的波長；

(2)若入射光的波長為600nm,中央明紋中心距離最鄰近的暗紋中心的距離是多少？解(1)(2)

已知求(1)

(2)

[例]在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,波長的單色平行光垂直照射到縫間距為

的雙縫上,屏到雙縫的距離D=2m.

求：1)中央明紋兩側(cè)兩條10級(jí)明紋中心的距離。

2)以厚度為，折射率為n=1.58的玻璃片覆蓋后，零級(jí)明紋將移到原來的第幾級(jí)的位置。解:1)故：2)覆蓋玻璃后零級(jí)條紋應(yīng)滿足：不蓋玻璃時(shí)此處為k級(jí)滿足：[例]一束波長為550nm的平行光以30o角入射到相距為

d=1.00×10–3mm的雙縫上，雙縫與屏幕E的間距為

D=0.10m。在縫S2上放一折射率為1.5的玻璃片，這時(shí)雙縫的中垂線上O點(diǎn)處出現(xiàn)第8級(jí)明條紋。求：1）此玻璃片的厚度。2）此時(shí)零級(jí)明條紋的位置。解：1）入射光到達(dá)雙縫時(shí)已有光程差：經(jīng)雙縫后，又產(chǎn)生附加光程差：兩束光在點(diǎn)O處相聚時(shí)的光程差為：由題意知：點(diǎn)O處為第8級(jí)明條紋，即：2）設(shè)零級(jí)明條紋位于點(diǎn)O下方距離為

x的點(diǎn)p處。解得：則兩束光到達(dá)該處的光程差為：二縫寬對(duì)干涉條紋的影響空間相干性實(shí)驗(yàn)觀察到，隨縫寬的增大，干涉條紋變模糊，最后消失．空間相干性三勞埃德鏡

半波損失：光由光速較大的介質(zhì)射向光速較小的介質(zhì)時(shí)，反射光位相突變.PML例2如圖離湖面h=0.5m處有一電磁波接收器位于C

，當(dāng)一射電星從地平面漸漸升起時(shí)，接收器斷續(xù)地檢測(cè)到一系列極大值.已知射電星所發(fā)射的電磁波的波長為20.0cm,求第一次測(cè)到極大值時(shí)，射電星的方位與湖面所成的角度.ACB