竞赛25：波动光学与量子理论拾零课件.pptVIP

返回 请把两支笔杆并在一起构成一个约0.3 mm的狭缝，使狭缝距离上图约30 cm，并与上图中的横线平行．眼睛紧靠狭缝，通过狭缝，你看到的图样是下图中的哪一个？ 恰能分辨两物点，至少应使两物点之衍射图样中心间的距离等于中央亮斑的半径，这个条件被称为 望远镜的最小分辨角 人眼的最小分辨角则为 望远镜与人眼相比，其分辨率与人眼分辨率的倍数为 如图所示，一天文望远镜的物镜直径为2.5 m，试求能够被它分辨的双星对它张开的最小夹角，设入射光的波长为550 nm．若人眼瞳孔的直径为2.5 mm，求该望远镜与人眼相比，其分辨率是人眼的多少倍？ 专题25-例3 　　　　　　　在迎面驶来的汽车上，两盏前灯相距120 cm，试问汽车离人多远的地方，眼睛才可以分辨这两盏前灯？假设夜间人眼瞳孔直径为5.0 mm，入射光波长λ=550 nm，并假设这个距离只取决于眼睛的圆形瞳孔处的衍射效应． 根据瑞利准则，人眼圆形瞳孔的分辨角 当汽车离人L距离时对人眼瞳孔的张角 　　在一位近视眼朋友不戴眼镜时，能看清的物体都在距眼睛a=20cm以内，他发现，如果在眼前靠近眼睛处放一个有小圆孔的卡片，通过小圆孔不戴眼睛看远处的物体时也能看得清晰些．⑴若小圆孔直径为D，试根据几何光学原理求出当近视眼直视远处的一个物点时，眼的视网膜上产生的光斑的直径．⑵再考虑小圆孔的衍射效应，求小圆孔直径最恰当的大小．计算时可取可见光的平均波长为600nm． 人眼是一个结构比较复杂的光学系统，在本题中，可将人眼简单化成一个焦距f可调的薄透镜和一个可成像的视网膜，透镜的边缘为瞳孔，两侧介质均为空气，视网膜与透镜的距离为b． 物距为a，像距为b，得近视者眼的焦距： 通过小孔直视远处物点，实际是在视网膜上形成光斑 物通过小孔发生衍射时，在视网膜上形成中央亮斑 圆孔的恰当直径D0要满足 返回 光的电磁说 ——光在本质上是一种电磁波 波长在400nm——770nm的电磁波 E B 传播方向 O 电磁波谱 自由电子周期性运动 原子外层电子受激发 原子内层电子受激发 原子核受激发 电磁波是横波 偏振是横波特有的现象 在波传播方向所带有狭缝的挡板，当狭缝方向与振动方向一致时，振动能穿过狭缝继续向前传播 光偏振现象的解释 ——光矢量对于光传播方向对称而均匀分布 x y z 部分偏振光 z x y z z z z 完全偏振光 S i n1 n2 O M 当反射光与折射光互相垂直时，在反射光中只有垂直于入射面的振动，而平行于入射面的振动变为零，即反射光成为完全偏振光，这时的入射角叫全偏振角，以i0表示。 i i0 r 关于光的偏振，下列说法正确的是 A.通过一块偏振片就能使自然光成为偏振光 B.用一块偏振片就能使说明光具有偏振现象 C.光的偏振现象表明光是横波 D.自然光经反射后也具有偏振性质 ⑴用于观察水面下物体的是________ ⑵用于观察电脑显示屏防止左右两侧 灯光干扰的是_______ ⑶用于看立体电影的是______ i r n1 n2 n3 自然光对水面的入射角i为全偏振角： 自然光经水面折射后折射角r由折射定律 进入玻璃的折射光对玻璃的入射角i′应满足 如图所示，一块折射率为n3=1.50的平行玻璃板浸在水中，一束自然光入射到水面上时，反射光是完全偏振光．现要使玻璃表面的反射光也是完全偏振光，试问玻璃表面与水平面的夹角θ应为多大？水的折射率n2=1.33． 专题25-例4 　　　　　　　如图所示是可把入射的自然光分成两束传播方向互相垂直的偏振光的偏振分束器结构，两个等边直角玻璃棱镜斜面对斜面，之间夹一多层膜，多层膜是由高折射率的材料硫化锌与低折射率材料冰晶石交替镀制而成，设高折射率为nH，低折射率为nL，自然光以角入射到多层膜上．⑴为使反射光为完全偏振光，玻璃棱镜的折射率n应取多少？⑵为使透射光的偏振度最大，高折射率层的厚度tH与低折射率层的厚度tL的最小值是多少？⑶若两材料折射率依次为nH=2.38与nL=1.25．对于波长λ=514.5nm的激光以45°角入射到多层膜上，试求tH、tL的最小值． 自然光 透射光 反射光 多层膜 解答 nL nH tH tL n n ⑴在多层膜中连续折射，由连续折射规律，有 某相邻两层的光路中要使反射光为完全偏振光，应有 ⑵为使透射光的偏振度最大，应增加垂直方向光的反射，即利用干涉原理，使两相邻界面