第十一章光学小结.ppt

光 学　 讨论：光的衍射和干涉现象有何异同？（P164 11-15） 作　　业 1、P167 11-8、11-9。 2、P168 11-13、11-14、11-15。 3、P169 11-22、11-24。 4、P170 11-25、11-26、11-31、11-34、11-35、11-36 第十一章 光学 物理学 第五版 第 十 一 章 一 光的干涉 1 理解相干光的条件及获得相干光的方法。 2 掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，理解在什么情况下的反射光有相位跃变。 3 能分析杨氏双缝干涉条纹及薄膜干涉条纹的位置。 本章教学基本要求 2 理解用波带法来分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分布规律的方法，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。 3 理解光栅衍射公式 , 会确定光栅衍射谱线的位置，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响。 二 光的衍射 1 了解惠更斯－菲涅耳原理及它对光的衍射现象的定性解释。 本章教学基本要求 三　光的偏振 1 理解自然光与偏振光的区别。 2 理解布儒斯特定律和马吕斯定律。 3 了解线偏振光的获得方法和检验方法 。 　 本章教学基本要求 相干光的条件 频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差保持恒定 1 相干光 获得相干光的方法 1) 波阵面分割法 波源 2) 振幅分割法 实 验 装 置 p 加强 减弱 2 杨氏双缝干涉实验 实 验 装 置 p 2 杨氏双缝干涉实验 暗纹 明纹 条纹特点 【讨论：P163 11-3（1-4）、11-4，P166 11-1】 干涉加强 干涉减弱 干涉的光程差条件和相位差条件 3 光 程 光程： （讨论：P163 11-2） 透射光的光程差 P L D C 3 4 E 5 A 1 B 2 反射光的光程差 加 强 减 弱 4 薄膜干涉 应用 （讨论：P163 11-6、11-7） 当光线垂直入射 当 时 当 时 根据具体情况而定 （讨论：P166 11-2） 4 薄膜干涉 明纹 暗纹 5 劈 尖 2 2 l + = nd Δ 干涉图样特点及应用 （讨论：P164 11-11、11-12，P167 11-3） R 明纹 暗纹 r d 6 牛顿环 干涉图样特点及应用 (1)从反射光观测，中心点是暗点还是亮点？从透射光观测，中心点是暗点还是亮点？ (2)属于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？ 暗环半径 明环半径 讨论 （厚度非线性增长，条纹不等间距） （反射光：暗点，透射光：亮点） 11-4-18 6 牛顿环 (4)平凸透镜 R ：变小，变密；变大，变疏。 (3)将牛顿环置于 的液体中，条纹如何变？ 暗环半径 明环半径 (5)应用：测量光波波长，检测透镜质量、曲率半径等。 工 件 标 准 件 变密 （P164 11－14） 6 牛顿环 干涉相消(暗纹) 干涉加强(明纹) （介于明暗之间） 个半波带 个半波带 中央明纹中心 （ 个半波带） 7 单缝衍射 讨论：P167 11-4 （暗纹） （明纹） 7 单缝衍射 光强分布 第一暗纹距中心距离 条纹宽度 条纹特点 （讨论：P165 11-17） 相反 条件 　中央明纹为其他各级宽度的两倍。 　等间距。 条纹间距 　不同级次光强不同，级次越高光强越弱。 　不同级次光强相同。 光强 　同一波阵面各点发出无数子波相干叠加。 　两束或有限束光相干叠加。 本质 单缝衍射 双缝干涉 7 单缝衍射 光栅方程(明纹位置) 1）条纹最高级数 2）明纹角宽度： 3）相邻明纹角距离： 7 光栅衍射 （P167 11-5 ） 明纹位置 暗纹位置 相邻主极大间：N-1条暗纹 相邻主极大间：N-2个次极大 7 光栅衍射 I 0 单缝衍射 轮廓线 光栅衍射 光强曲线 光栅衍射 光强分布 缺级 N M 检偏器 起偏器 N M 8 马吕斯定律 自然光与偏振光通过偏振片后的变化 光的波动性 光的干涉、衍射。 光波是横波 光的偏振 。 （讨论：P167 11-6） 例1 有两个偏振片,一个用作起偏器, 一个用作检偏器. 当它们偏振化方向间的夹角为 时 , 一束单色自然光穿过它们, 出射光强为 ; 当它们偏振化方向间的夹角为 时, 另一束单色自然光穿过它们 , 出射光强为 , 且 。求两束单