光波的相干叠加.ppt

§20-1 光波的相干叠加 二、 相干光的获得 §20-2 双缝干涉 空间相干性 在P点发生相长干涉的条件为 相邻两明纹或暗纹间的距离为： 干涉条纹的特点 二、分波阵面干涉的其它一些实验 4.半波损失 例题：在双缝干涉实验中，所用光的波长为546nm 例题 在双缝实验中，入射光的波长为550nm，用一厚 §20-3 薄膜的等倾干涉 被薄膜的上下表面反射的两束光的光程差为： 此式表明，光程差决定于倾角 i 和薄膜厚度d 结论 例题 白光垂直照射在空气中的一厚度为380nm 例题 一平行单色光垂直照射到覆盖着均匀油膜的 二、薄膜技术的应用 例题： 增透、增反膜 结果 §20-4 薄膜的等厚干涉 1.产生明、暗条纹的条件是： 相邻两明纹或暗纹对应的厚度差为Δd 则， 2.干涉条纹的特点： (2).测量微小物体的厚度 (3). 测量微小角度. 4.测量微小位移 例题 制造半导体元件时 , 常需精确测定硅片上镀有 二、牛顿环 在实际观察中常测牛顿环的半径 例题： 牛顿环的应用1. 已知透镜的曲率半径求波长 2. 测量平凸透镜的曲率半径 思考题：如图，牛顿环装置由三种透明材料组成，试分析反射光干涉图样。并求第四个明环半径。 §20-5 迈克耳孙干涉仪 （一）迈克耳孙干涉仪的结构及原理 它们干涉的结果是薄膜干涉条纹。 等厚干涉条纹。 例题： 迈克耳孙干涉仪的应用 现在国际上规定将光在真空中以 c-1 秒所飞行的长度定义为 1标准米。 §20-7 单缝衍射 （三）、衍射现象的分类 ： 二 单缝的夫琅和费衍射 （二）明暗条纹的公式 6.条纹在屏上的位置 （三）衍射条纹的光强分布 （四）讨论 例题 在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中， 例题 在单缝衍射实验中，透镜焦距f =0.5m，入射光波 例题 在单缝衍射实验中，透镜焦距f =1.0m，入射光波 例题 若有一波长为 ?=600nm 的单色平行光，垂直 例题：宽度为b的一条狭缝被白光照射，如果波长为650nm的 §20-8 光栅衍射 二、多光束干涉 用 N=6为例来说明 三、光栅衍射图样是多缝干涉光强分布受单缝衍射光强分布调制的结果 四、光栅衍射图样的几点讨论 3.缺级现象： 4.能观测到的谱线 例题 某元素的特征光谱中含有波长分别为 例题 波长为500nm的单色平行光垂直地照射在 例题 波长范围在450--650nm 之间的复色平行光 例题 波长为589.3nm的平行钠光以30°照射 例题：垂直入射光栅的光波长 l=600nm ，在衍射角 §20-9 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 如图所示，是可分辨这两个物点的。 瑞利给出恰可分辨两个物点的判据 ## 照相物镜的分辨本领 光学镜头直径越大，分辨率越高。 例题：人眼直径约为3mm，问人眼最小分辩角为 §20 –10 X 射线衍射 布喇格公式 1.X 射线的产生 2.X 射线晶体衍射 3.布喇格公式 4.X 射线的应用 例题 以波长 0.11nm 的 X 射线照射岩盐晶面， 同上所述，点物S和 S1 对透镜中心 O 所 张的角 ?，等于它们 分别相应的中央零级 衍射中心S’、 S1’对O 所张的角。 S1’ S’ S1 S L2 L1 A f1 f2 ? ? O S1 S S’ S1’ L O 当两个物点距离足 够小时，就有能否 分辨的问题。 点物S1的爱里斑中心恰好与另一个点物S2的爱里斑 边缘（第一衍射极小）相重合时，恰可分辨两物点。 S1 S2 S1 S2 S1 S2 可分辨 恰可分辨 不可分辨 100% 73.6% 满足瑞利判据的两物点间的距离，就是 光学仪器所能分辨的最小距离。对透镜 中心所张的角??称为最小分辨角。 ??=1.22?/D 光学仪器中将最小分辨角的倒数称为仪器的分辨本领。 ?y= f? ??=f(1.22?/D) D是物镜的有效孔径； 一般对远近不同物体拍摄时，其象距总是和镜头焦距 f ’很接近，类似人眼的讨论，物镜恰可分辨的两个象 点的最小间距为： ## 显微镜的分辨本领 油浸显微镜、紫外显微镜和电子显微镜具有更高的分 辨本领就是因所用光波波长短或物方折射率高的缘故。 一般天文望远镜的口径都很大，世界上最大的天文望远镜在智利，直径16米，由4片透镜组成。 美国最大的望远镜直径为200英寸，在帕洛玛山。 哈勃望远镜可看到宇宙中97％的天体。 哈勃望远镜观察到新星的诞生 多少？远处两细丝相距2mm，问离开多远时恰能分辩？（视觉最敏感波长550nm） ??=1.22?/D＝2.24×10-4rad=