第十七章波动光学.ppt

* * 第十七章 波动光学 §17－1 光源 单色光 相干光 §17－2 双缝干涉 §17－3 光程与光程差 §17－4 薄膜干涉??等倾条纹 §17－5 薄膜干涉?? 等厚条纹 §17－6 麦克耳孙干涉仪 §17－7 干涉条纹的可见度 §17－8 光的衍射现象 惠更斯?? 菲涅耳原理 §17－9 单缝的夫琅和费衍射 §17－10 圆孔的夫琅和费衍射 §17－11 光栅衍射 §17－12 X 射线的衍射 §17－13 自然光和偏振光 §17－14 起偏和检偏 马吕斯定律 §17－15 反射和折射时光的偏振 §17－16 光的双折射 §17－17 椭圆偏振光和圆偏振光 偏振光的干涉 §17－18 人为双折射 §17－19 旋光现象 教学要求 一、光的干涉 1、理解相干光的条件，了解获得相干光的方法； 2、掌握光程、光程差和干涉条纹的条件。理解半波损失的产生； 3、掌握薄膜等厚干涉条纹的主要规律及其应用； 4、了解等倾干涉和迈克耳逊干涉仪的构造和原理； 教学要求 二、光的衍射 1、理解惠更斯 - 菲涅耳原理的涵义及它对光衍射现象的定性解释； 2、会用半波带法分析单缝的夫琅禾费衍射图样； 3、掌握光栅公式的应用； 4、了解衍射对光学仪器分辨率的影响； 5、了解X光的衍射现象，理解布喇格公式的物理意义。 教学要求 三、光的偏振 1、明确自然光与偏振光的区别； 2、知道产生偏振光的几种方法，掌握布儒斯特定律和马吕斯定律； 3、知道双折射现象及所产生的偏振光。 §17－1 光源 单色光 相干光 一、光的本性 波动特性：光有干涉、衍射和偏振现象。 粒子性：光电效应 二、光源 1. 光源及光致物质 冷光源：利用化学能、电能或光能激发； 热光源：利用热能激发； 磷光物质：光源移去后仍能发光； 荧光物质：光源移去后，停止发光。 2. 普通光源的发光机理（非激光光源） 处于激发态的原子（或分子）的自发辐射 原子发射的光波是一段频率一定、振动方向一定、有限长的光波（通常称为光波列） ? = (E2-E1)/h E1 E2 能级跃迁辐射 波列 波列长L = ? c 普通光源中，各个原子的激发和辐射参差不齐，是一种随机过程 独立(不同 原子发的光) · 独立(同一原子先后发的光) 三、单色光 具有单一频率的光波称为单色光。 任何光源所发出的光波都有一定的频率（或波长范围，在此范围内，各种频率（或波长）所对应的强度是不同的。 波长所对应的波长范围越窄，光的单色性越好 谱线宽度：通常用强度下降到 的两点之间的波长范围 谱线宽度是标志谱线单色性好坏的物理量 四、相干光 1. 光矢量 在光源中产生感光作用与生理作用的电场强度 ，我们将 称为光矢量。 2. 光的非相干叠加 其中 所以 或 ?1 ?2 ? E0 E10 E20 3. 相干光的条件 综上所述：我们把能产生相干叠加的两束光称为相干光，相干叠加必须满足振动频率相同，方向相同，相位差恒定的条件。 干涉相长 干涉相消 若