第9章-1-波动光学-干涉1概述.ppt

相关期末考试的内容 第1章- 流体力学 第2章-气体动理论 第3章-热力学 第4章-静电场 ——因期中已考，故期末考试所占比例通常不超过40% 第6章-稳恒磁场 第8章-振动与波动 第9章-波动光学 ——期末考试所占比例通常超过60% (一)、光源的发光机制： 杨氏双缝干涉实验装置： 在P点发生干涉相长的条件为 相邻两明纹或暗纹间的距离为： 杨氏双缝干涉条纹的特点： 4.半波损失 §9.1.3 光程 光程差 P368 讨论题： 1. 如果用两个灯泡分别照亮S1、S2缝，能否看到干涉条纹？ 2. S1缝后贴一红色玻璃纸，S2缝后贴一绿色玻璃纸，能否看到干涉条纹？ 例题：在双缝干涉实验中，所用光的波长为587.6nm 双缝与屏的间距D=2.25m，屏幕上产生的条纹间距为0.50mm，求双缝间距d=多少？ 解： 相干条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。 例 第5级暗纹的坐标： 暗纹中心的位置： 杨氏双缝干涉, 要求明确以下问题： 1、如何获得的相干光； 2、明、暗纹条件； 3、干涉条纹特点： 形状、 间距、 级次位置分布； 一定时，若 变化，则 将怎样变化？ 1） 讨论 条纹间距: λ=700nm 550nm 400nm 2） 条纹间距 与 的关系如何？ 一定时， 条纹间距: P 二. 双 镜 三 . 劳埃镜实验 P M L 半波损失 注意 光在界面反射时相位发生突变的现象,称为半波损失现象; (1 ) 当光从折射率大的光密介质， 入射于折射率小的光疏介质 时，反射光没有半波损失。 (2) 当光从折射率小的光疏介质， 正入射或掠入射于折射率大的光 密介质时，则反射光有半波损失。 有半波损失 没有半波损失 劳埃镜实验 当屏幕W移至B处，从S1 和 S2到B点的光程差为零，但实验观察到暗条纹，验证了反射时有半波损失存在，反射光具有?的相位突变。 光栏 光在真空中的波长?，速度c，在折射率为n1的介质中的波长为λ1，速度为?1，则： P S1 S2 r1 n1 r2 n2 由此可知：相位差不只由几何路程之差 (r2－r1) 决定，而决定于 (n2 r2－ n1r1) 。 一、光程差 * 前节回顾 惠更斯原理：介质中波动传播到的各个点都可看作是发射球面子波的波源；而在其后的任意时刻，这些球面子波的包络面（即振动相位相同的点连成的面）就是新的波面。 波在传播过程中遇到障碍物时，能够绕过障碍物的边缘改变方向继续前进的现象叫做波的衍射现象。 波的独立性原理和叠加原理：若有几列波同时在介质中传播，则它们各自将以原有的振幅、频率和波长独立传播；在几列波相遇的区域，媒质中质点的振动等于各列波单独传播时在该处引起的振动的合成。 波的干涉:在两相干波的交叠区域内，有的地方振动始终加强，有的地方振动始终削弱，而其它位置的振动的强弱介乎二者之间，形成振动强弱稳定分布的叠加现象。 相干条件：频率相同；振动方向相同；相位差恒定。满足相干条件的波源称为相干波源，能产生干涉现象的波称为相干波。 r2 r1 2p l j 2 j 1 （ 0,1,2, ) 当 时 合成振动的振幅最大 P点：干涉相长； r2 r1 2p l j 2 j 1 当 （ 0,1,2, ) 时 合成振动的振幅最小 P点：干涉相消； 干涉条件,当?1= ?2时， 干涉加强 干涉减弱 第四节 9 光学： 几何光学：光的直线传播、反射、折射 物理光学：光的本性，传播、干涉、衍射、偏振 波动光学：光的波动性 量子光学：光的粒子性 物理光学 波动光学：用波动理论解释光的干涉、衍射、偏振现象，电磁场理论 光学是研究光的本性、光的传播、光与物质相互作用以及光在科学研究和技术中各种应用的科学； 本章波动光学：光的干涉、光的衍射、光的偏振性（横波 ） 一、光谱——光的强度按频率（或波长）的分布 可见光区 红外区 紫外区 紫光 红光 λ (nm) 可见光: 人眼视觉范围内的波段为400nm ?760nm 二、光的本质 光具有波动性和粒子性，合称波粒二象性。 光的波动性是指光是某一波段的电磁波。 光在不同媒质的分界面上会发生反射和折射现象； 在传播过程中出现干涉、衍射和偏振等现象。 光在真空中的传播速度为： 光的粒子性是指光是由单个的光子构成的。光电效应实验可以证明这一点。 2. 电磁波是电场强度 与磁场强度 的矢量波; 1. 光是电磁波, 其