波动光学2011.ppt

1．线偏振的获得 三、讨论 4. 在夫琅禾费衍射中，垂直入射的纳黄光中含有波长分别为?1 = 589.0 nm和?2 = 589.6 nm的两种光。假设透镜焦距f=50cm，分别对（1）宽度为a=1.0?10?2 cm的单缝（2）缝距为d=3.0 ?10?2 cm的双缝（3）光栅常数为d=2.0 ?10?4 cm的光栅求出这两种光的一级衍射明纹之间的距离。评判你的结果。 一束平行光包含两种波长?1=440nm和 ?2=660nm的光，垂直入射到某个光栅后，它们的谱线（不计中央明纹）第二次重合于衍射角?=60o的方向上。求此光栅的光栅常数d。 （2）欲求在单缝中央明纹范围内有多少条明纹，首先确定单缝衍射中央明纹所张的最大角度?。 （2）插入厚度为 的薄玻璃片，两束光的光程差改变了 则 即 或插入玻璃片后，在该光路上光程增加了 ，相当M2移动了 解得 (1) (2) （2）若M2前插入一薄玻璃片，观察到干涉条纹移动150条，设入射光 ，玻璃折射率 ，则玻璃片的厚度 . 3.（1）迈克耳孙干涉仪中平面镜M2移动距离 时，测得某单色光的干涉条纹移动 条，则波长为 . (1) (2) 28 . 光的衍射 一、基本要求 1．了解惠更斯—菲涅耳原理 2．掌握单缝夫琅禾费衍射的条纹分布，以及缝宽，波长等对衍射条纹的影响 3．理解光栅衍射方程，会分析光栅常数，光栅缝数N等对条纹的影响 二、基本内容 1．单缝夫琅禾费衍射 （1）半波带法的基本原理 （2）明暗条纹的条件 线宽度 明条纹宽度 2．光学仪器的分辩率 最小分辨角 中央明条宽度：角宽度 （3） 条纹宽度 0. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射在宽度为a=4?的单缝上，对应于衍射角为30o的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为-----。 四、计算 1．单缝衍射，缝宽b=0.5mm， 透镜焦距f=50cm，以白光垂直 入射，观察到屏上 x=1.5mm明纹中心 求：（1）该处光波的波长 （2）此时对应的单缝所在处的波阵面分成的波带数为多少？ 解（1）由单缝衍射明纹条件得 （1） 于是有 （2） 由式（1），式（2）得， 处波长为 注意到 在可见光范围内，满足上式的光波： 可允许在屏上x=1.5mm处的明纹为波长600nm的第二级衍射和波长为420nm的第三级衍射 （2）此时单缝可分成的波带数分别是 讨论：当单缝平行于透镜（屏）上下微小平移时，屏上的条纹位置是否也随之移动. 位置不变！为什么？ 同时成立时，衍射光第 级缺级且 3．衍射光栅 （1）光栅衍射=单缝衍射+各缝干涉 （2）光栅方程 （3）缺级条件，当 1．由下列光强分布曲线，回答下列问题 （1）各图分别表示几缝衍射 （2）入射波长相同，哪一个图对应的缝最宽 （3）各图的 等于多少？有哪些缺级? 图（a）双缝衍射 ……缺级 中央明纹中有3个主极大 图（a） 缺级 中央明纹中有7个主极大 图（b） 图（c） 单缝衍射 缝最宽 (因为 ） 缺级 中央明纹中有5个主极大 图（d） 11-30 一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光， ?1=440 nm和?2=660 nm ，实验发现，两种波长的谱线（不计中央明纹）第二次重合于衍射角? = 60?的方向上，求此光栅的光栅常数． 向下 5 一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的薄玻璃片所遮盖，另一个缝被折射率为1.70的薄玻璃片所遮盖.在玻璃片插入以后，屏上原来的中央极大所在点，现变为第五级明纹.假定?=480 nm ，且两玻璃片厚度均为d，求d. 劳埃德镜 半波损失 ：光由光速较大的介质射向光速较小的介质时，反射光位相突变 . P M L 5 双缝干涉实验装置如图所示,双缝与屏之间的距离 ,两缝之间的距离 ,用波长 的单色光垂直照射双缝. (1)求原点o上方的第四 级明条纹的坐标x; (2)如果用厚度 ,折射率 的透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面,求上述第四级明条纹的坐标x’. x P L D C 3 4 E 5 A 1 B 2 F 2．薄膜干涉（振幅分割法） 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. 根据具体情况而定 P L D C 3 4 E 5 A 1 B 2 反射光的光程差