河南理工大学大学物理下册复习选读.ppt

《大学物理》下册复习课 复习提纲 电磁学 振动和波 光学 量子物理 电磁学 磁力及 磁源： 磁介质： 电磁感应： 5 载流导线（线圈）在磁场中的运动（电流元） 3特殊电流磁场（磁场的叠加、方向的判断） 振动和波 机械振动： 机械波： 光学 光的干涉： 光的衍射： 光的偏振： 光是一种电磁波 相干光的产生 量子物理 光电效应和爱因斯坦光子学说 康普顿效应 微观实物粒子的波粒二象性 不确定关系 波函数与薛定谔方程 氢原子光谱及理论 原子的壳层结构及有关规律 激光 光电效应 白光照射时，出现彩色条纹 合光强 若 其中 则 干涉项 光 强 分 布 图 条纹间距 紫光光强分布图 波长不同条纹间距不同 红光光强分布图 干涉条纹特点： 1 明暗相间的条纹对称分布于中央明纹的两侧； 2 相邻明条纹和相邻暗条纹等间距，与干涉级k无关； 3 在远离中央明纹处,干涉条纹消失 讨论： 1：光源移动对图样的影响 2：狭缝间距变化对图样影响 3.在一缝后放一透明薄片时对图样的影响 4. 改边屏幕前后位置时对图样的影响 5. 整个装置处于媒质中时对图样的影响 6 . 若用复色光源时对图样的影响 双 镜 P 劳埃德镜 P M L 半波损失 介质的折射率 介质中的波长 真空中的波长 光在某一介质中所经历的几何路程r和 这介质的折射率n的乘积nr 光程 介质中光速 真空中光速 薄膜干涉的基本公式 P L D C 3 4 E 5 A 1 B 2 根据具体情况而定 透射光的光程差 注意：透射光和反射光干涉具有互 补 性 ，符合能量守恒定律. 增透膜和增反膜 劈尖干涉（劈形膜） 空气劈尖 实心劈尖 实心劈尖：n1=1,垂直入射i=0 干涉条件: 劈尖上厚度相同的地方，两相干光的光程差相同，对应一定k值的明或暗条纹。 劈尖条纹的形状 牛顿环 略去e2 各级明、暗干涉条纹的半径为： 随着牛顿环半径的增大，条纹变得越来越密。 d=0处,两反射光的光程差为?/2，中心处为暗斑。 劈尖干涉 牛顿环 条纹形状 直条纹 同心圆 条纹间距 等间距 向外侧逐渐密集 条纹公式 零级条纹 暗条纹，直线 暗斑 迈克耳逊干涉仪 M?1 2 2? 1 1? S 半透半反膜 M2 M1 G1 G2 光束2′和1′发生干涉 ?若M?1、M2平行 ? 等倾条纹 ?若M?1、M2有小夹角 ? 等厚条纹 当 每平移 时，将看到一个明（或暗）条纹移过视场中 某一固定直线，条纹移动的数目N与M1 镜平移的距离关系为： 光的干涉的核心问题——确定干涉极大与极小点。 1）光的干涉极大(明纹）条件 2）光的干涉极小（暗纹）条件 其中： 是两光的光程差； ?是半波损失造成的相位突变。当两光之一有半波损失时有此项，两光都有或都没有半波损失时无此项 总结 1）光的干涉极大（明纹）条件 2）光的干涉极小（暗纹）条件 当两光源具有相同的初相时: ?/2是半波损失造成的附加光程差。当两光之一有半波损失时有此项，两光都有或都没有半波损失时无此项 半波损失项的确定 满足n1n2n3(或n1 n2 n3) ?计入半波损失项； 满足n1n2n3(或n1 n2 n3) ?不计入半波损失项。 薄膜 n1 n2 n3 对同样的入射光来说，当反射方向干涉加强时，在透射方向就干涉减弱。 半波损失的波长为反射光线所在的空间的波长?′/2 λ 2 φ λ 2 λ 2 λ 2 a sin φ 分成偶数个半波带为暗纹。 分成奇数个半波带为明纹。 当半波带数不是整数时，相干点的光强介于明暗之间。光强的变化是连续的。 注意：公式形式与杨氏双缝干涉条纹的条件方程相反 单缝衍射 条纹特点 1、条纹位置的确定 暗纹中心 明纹中心 2、中央明纹宽度： 中央两侧第一暗条纹之间的区域，称做零级（或中央）明条纹 （中央明纹线宽度） 3、 其他明纹间距 各级明条纹的宽度 =af/? x Δ = + k 1 k x x 4、缝宽对衍射图样的影响 缝越窄（ a 越小），条纹分散的越开，衍射现象越明显； 反之，条纹向中央靠拢。 4、波长对衍射图样的影响 条纹在屏幕上的位置与波长成正比，如果用白光做光源， 中央为白色明条纹，其两侧各级都为彩色条纹。 该衍射图样称为衍射光谱。 5、缝与光源的位置对衍射图样的影响 （1）令 单缝在纸面内垂直透镜光轴上、下移动，屏上衍射图样是否改变？ （2）令光源垂直透镜光轴上、下移动，屏上衍射图样是否改变？ 光栅衍射 光栅衍射图样是来自每一个单缝上许多子波以及来自各单缝对应 的子波彼此相干叠加而形成。 因此，它是单缝衍射和多缝干涉的总效果