wy-j衍偏習(xí)題教學(xué)課件

1SUMMARY⒈惠更斯－菲涅耳原理⒉單縫衍射⑴半波帶方法⑵條紋位置0(中央明紋)(兩側(cè)明紋)(暗紋)⑶條紋寬度2⑷條紋強(qiáng)度

asin

0.0470.0171I/I000.0470.017-2-23-333.光柵衍射⑴光柵方程⑵譜線(xiàn)特點(diǎn)：很窄、很亮、間距較大——正入射——斜入射⑶譜線(xiàn)缺級(jí)：(k

取非零整數(shù)，使k為整數(shù))4光的偏振⒈五種偏振類(lèi)型⒉馬呂斯定律⒊布儒斯特定律iP+r=90

I0

I=I0cos2

n1n2iP

r自然光通過(guò)偏振片

I=(1/2)I05EXERCISES⒈惠－菲原理的基本內(nèi)容是：波陣面上各面積元所發(fā)出的子波在觀察點(diǎn)P的

，決定了P點(diǎn)的合振動(dòng)及光強(qiáng)。答：相干疊加6⒉在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為

的單色光垂直入射到單縫上。對(duì)應(yīng)于衍射角為30

的方向上，若單縫處波面可分成3個(gè)半波帶，則縫寬等于

。解：該方向是哪一級(jí)條紋？[思考]7解：3.一衍射光柵對(duì)某波長(zhǎng)的垂直入射光，在屏幕上只能出現(xiàn)零級(jí)和一級(jí)主極大，要使屏幕上出現(xiàn)更高級(jí)次的主極大，應(yīng)該(A)換一個(gè)光柵常數(shù)較小的光柵。(B)換一個(gè)光柵常數(shù)較大的光柵。(C)將光柵向靠近屏幕的方向移動(dòng)。(D)將光柵向遠(yuǎn)離屏幕的方向移動(dòng)。(B)7(A),(C),(D)

結(jié)果?[思考]84.以氫放電管發(fā)出的光垂直照射在某光柵上，在衍射角

=41

的方向上看到

1=656.2nm和

2=410.1nm

的譜線(xiàn)相重合，求光柵常數(shù)最小是多少？解：9取即讓

1

的第5級(jí)即與

2

的第8級(jí)相重合若光柵常數(shù)不要求最小，還可取哪些值?衍射圖樣會(huì)有什么變化?[思考]10105.波長(zhǎng)范圍在450~650nm之間的復(fù)色光垂直照射在每厘米有5000條刻線(xiàn)的光柵上，屏幕在透鏡焦面處，第二級(jí)光譜各色光所占范圍的寬度為35.1cm，求透鏡的焦距。解：第二級(jí)光譜：光柵常數(shù)：

1=450nm：1111屏上位置：x2=f

tg

2

2=650nm：如誤用sin

tg

=x/f，則得f=1.76m，相去甚遠(yuǎn)！x1=f

tg

1126.波長(zhǎng)

=600nm的單色光垂直入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)主極大的衍射角為30

，且第三級(jí)是缺級(jí)。（1）光柵常數(shù)（a+b）等于多少？（2）透光縫可能的最小寬度a等于多少？（3）在選定了上述（a+b）和a之后，求在衍射角

/2

/2范圍內(nèi)可能觀察到的全部主極大的級(jí)次。13解：(1)由光柵方程

(a+b)sin

=3

(2)第三級(jí)缺級(jí)，對(duì)應(yīng)于最小可能的a，asin

=

a=(a+b)/3=0.8

10

4cm(3)

k/k

=(a+b)/a=3

且kmax=(a+b)/

=4

實(shí)際呈現(xiàn)k=0，

1，

2級(jí)明紋14EXERCISES2⒈光的干涉和衍射現(xiàn)象反映了光的

性質(zhì)。光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光波是

波。答案：波動(dòng)橫152.光強(qiáng)為I0的自然光相繼通過(guò)三個(gè)偏振片P1、P2、P3后，出射光強(qiáng)為I=I0/8.已知P1和P3的偏振化方向相互垂直.若以入射光線(xiàn)為軸旋轉(zhuǎn)P2，要使出射光強(qiáng)為零，P2最少要轉(zhuǎn)過(guò)的角度是

.解：P1P2P3

應(yīng)設(shè)P2初始位置如圖，則有16要使出射光強(qiáng)為零，則P2方向應(yīng)與P1或P3一致，故最小轉(zhuǎn)角為45.[思考]若使P2轉(zhuǎn)動(dòng)180

，在此過(guò)程中出射光強(qiáng)如何變化?最大光強(qiáng)是多少?17答案：3.一束自然光以布儒斯特角入射到平玻璃板上，就偏振狀態(tài)來(lái)說(shuō)，則反射光為

，反射光矢量的振動(dòng)方向

，折射光為

，反射光線(xiàn)與折射光線(xiàn)之間的夾角為

。線(xiàn)偏振光垂直于入射面部分偏振光90

184.如圖，媒質(zhì)Ⅰ為空氣(n1=1.00)，Ⅱ?yàn)椴Ａ?n2=1.60)，自然光入射，若使Ⅰ、Ⅱ交界面上的反射光為線(xiàn)偏振光，則⑴入射角i=?⑵折射角r=?⑶玻璃下表面處的反射光是否也是線(xiàn)偏振光？解：⑴⑵⑶是ⅡⅠirⅠ195.討論下列光線(xiàn)的反射和折射（起偏角）.解：6如圖，一平玻璃板放在水中，板面與水面夾角為

，水和玻璃的折射率分別為1.333和1.517,要使水面和玻璃板面的反射光都是線(xiàn)偏振光，

=?i1i2

[思考]要使

=90

，玻璃的折射率應(yīng)＝？光學(xué)復(fù)習(xí)光是一種電磁波！惠更斯

菲涅耳原理（2）光屏上任一點(diǎn)P的振動(dòng)是S上所有dS發(fā)出的子波在P點(diǎn)相干疊加的結(jié)果。（1）波陣面S上各面元dS可以看作一個(gè)子波源，它們都發(fā)射相干的球面子波；⒈相干光與相干光源⒉光程⑴定義：L=nr⑵光程差對(duì)應(yīng)的相差：⑶半波損失：從光疏到光密，垂直入射或掠射，反射光附加光程

/2.⑷透鏡不產(chǎn)生附加光程差.(1)楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)3.重要實(shí)驗(yàn)：楊氏雙縫光程差：條紋特點(diǎn)：②條紋間距相等：(明紋)(暗紋)①對(duì)稱(chēng)分布(2)單縫夫瑯禾費(fèi)衍射p

/2/2A2A1

faABO*夫瑯禾費(fèi)條紋位置縫寬：a半波帶方法：0(中央明紋)(兩側(cè)明紋)(暗紋)-33-0.017-20.047

asin

0.0470.0171I/I0

02夫瑯禾費(fèi)條紋強(qiáng)度(3)光柵衍射：Iθθ每個(gè)縫的衍射光重疊相干疊加adf透鏡θ

多個(gè)單縫衍射的疊加，干涉主極大的位置仍由光柵常數(shù)d決定本質(zhì)：⑴光柵方程⑵譜線(xiàn)特點(diǎn)：很窄、很亮、間距較大斜入射：入射角⑶譜線(xiàn)缺級(jí)：(k

取非零整數(shù)，使k為整數(shù))I

⒋薄膜干涉⑴增透膜與高反膜(n1<n2<n3情形)反射相干光：增透：高反：coatingglassairn1n2n3e⑵劈尖(n

–n–n

情形)e

n

n

n反射相干光：條紋特點(diǎn)：①每一條紋上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的劈尖厚度相等.②尖頂處為暗紋.③條紋間距相等：⑶牛頓環(huán)(n

–n–n

情形)反射相干光：①每一條紋上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空隙厚度相等.條紋特點(diǎn)：②中心處為暗紋.③條紋間距不等,從內(nèi)到外