第9章_波动光学选读.ppt

课前作业29： 1、你理解的时间和空间是什么样子的？有没有一个超越具体测量的时空？从实用和科学的角度讲，我们该具有什么样的时空观？ 2、狭义相对论中的“狭义”和“相对”指的是什么？怎么理解不同惯性系之间的地位平等？狭义相对性原理的核心思想是什么？ 3、光速不变和伽利略速度变换公式都是实验证实过的，但彼此矛盾，人们该如何取舍？在人们的取舍过程中，依据的是基本物理规律的简单性和普适性吗？两者（简单性和普适性）都能实现吗？ 4、了解洛伦兹的生平和他对相对论的贡献，思考他为什么没有发现狭义相对论？狭义相对论的发现是对人类精神的又一次洗礼吗？ 5、爱因斯坦是因为他的大脑异于常人，所以才做出了伟大的发现吗？爱因斯坦在遗嘱中要求秘密安葬，不立碑，这一点有别于其他杰出的物理学家，你认为有必要这样做吗？这样做反映了爱因斯坦什么样的品格？你认为真正持久、深刻的幸福需要很多人的关注和赞美吗？简要了解大仲马的《基督山伯爵》，你认为一般人在追求幸福的路上要做到什么？ 6、光速不变违反人们头脑里根深蒂固的绝对时空观，这会导致很多不可思议的现象，譬如不同速度的观察者观察到的时间不一致，人们该如何理解这种不同呢？是不是有些观察者的测量结果错了，而我们应该遵从某些最权威的观察者的观测结果？狭义相对性原理指出的惯性系之间的地位平等在此处意味着什么？ 7、人们在推导一个普遍的关于不同惯性系测量同一个事件的时空的测量结果之间的变换关系时，遇到的首要问题是如何确定这种变换关系的函数形式。为什么洛伦兹变换是关于时空坐标的线性变换？ 8、为什么在洛伦兹变换中垂直于两惯性系相对运动方向上的空间测量结果保持不变？洛伦兹变换中的时空坐标是各自惯性系通过测量得到的物理现象，还是虚拟的和现实无关的东西？ * ②相邻两个半波带叠加时，产生相消干涉。 2、明暗纹条件： 1) 暗纹条件: k=0对应暗纹吗？ 2) = 0，a sin = 0, 形成中央明纹 。 3) 明纹条件: k=0对应一级明纹吗？ k=0级明纹和中央明纹之间没有暗纹间隔，融合在一起。 半波带数不是整数时，明暗程度介于明纹与暗纹之间。 比较双光束干涉（杨氏双缝干涉、等厚干涉）和单缝衍射条纹明暗条件的区别： 1）暗条纹在屏上的位置: 清晰条纹的衍射角很小， 2）明条纹宽度： 3、讨论： 暗纹位置: ①中央明纹 线宽度 角宽度 ②次级明纹 明纹两侧的两条暗纹中心的间距 = 明纹宽度 3）条纹的光强分布： I x 0 1 2 3 -3 -2 -1 次级明纹暗的原因： 衍射角越大，半波带数越多，每个半波带的面积越小， 所以由一个半波带产生的光强也越小。 4）影响条纹分布的因素： ① 缝宽对条纹分布的影响： a 变小，条纹变宽； a 变大，条纹变窄。 ② 波长对条纹分布的影响： ③衍射条纹在屏上的位置： a λ时，中央明纹和有亮度的次级明纹集中于中心一点→光线沿直线传播。 会聚透镜位置不变时，条纹位置只与衍射角有关， 而与单缝的上下位置无关。 单缝上下移动时，衍射条纹在屏上的位置不变。 条纹宽度随波长的减小而变窄。 例1、单缝夫琅禾费衍射实验中，光源发出两种波长λ1和λ2 的光， λ1的第一级暗纹和λ2 的第二级暗纹重合，求：1） λ1和λ2 的关系；2）在衍射图样中，是否还有其它暗纹重合？ 例2、波长为λ的单色光垂直入射到缝宽为4λ的单缝上，对应衍射角φ=30°，单缝处的波面划分为几个半波带？ 例3、单缝夫琅禾费衍射实验中，观察到屏上第3级暗纹所对应的单缝处的波面划分为几个半波带？若将缝宽减少一半，其它条件不变，原来第3级暗纹处将是明纹还是暗纹？ 第九章作业1：11-1，11-3，11-9，11-12，11-13，11-14， 11-15，11-16，11-20，11-24，11-26。 到此 课前作业27： 4、什么叫偏振？为什么横波有但纵波没有偏振现象？用点线图表示自然光、部分偏振光和线偏振光。 5、偏振片制作原理是什么？什么是偏振片的透振方向？如何用偏振片区分自然光、部分偏振光和线偏振光？ 1、什么叫衍射光栅？人们发明衍射光栅的目的和依据的思想是什么？为什么光栅衍射条纹不是单缝衍射条纹的简单加强，而是有着非常大的差别？ 2、单缝衍射中，衍射角较大时条纹就很暗了，但为什么光栅衍射中衍射角很大时条纹仍然可以清晰地看到？ 3、衍射光栅的谱线为什么会有缺级？ 一、光栅的构造： §9.5 衍射光栅 起因：单缝衍射孔径越小，衍射现象越明显，但光强也越暗。 单缝衍射条纹特点：条纹位置只与衍射角有关，而与单缝的上下位置无关。 光栅：由一组相互平行、等宽、等间距的狭缝构成的光学器件 透射式 平面透射光栅 a：透光狭缝的宽度 b：不透光部分宽度 d ：光栅常数 例题、 一厘