大学物理光学复习1课件.ppt

一 光的干涉; 1 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.;;二、基本内容 ? 1. 光程和光程差 (1) 光程 nL 光在折射率为n的媒质中通过几何路程L所引起的相位变化相当于光在真空中通过几何路程nL所引起的变化。 (2) 相位跃变相当于 λ/2 的光程;(2)光程差 (两光程之差);? 2. 波的干涉 (1) 杨氏双缝干涉 用分波阵面法产生两个相干波源,当单色光垂直入射双缝时,在屏幕上出现等间距,等强度的直线干涉条纹。 (2) 薄膜干涉 用分振幅法获得相干波 ?(a) 劈尖干涉 当单色光垂直入射时形成平行于棱边的等间距直线条纹. 对于空气尖劈?????????????????? Δ=2nd+λ/2 明纹满足???????????????????????? Δ=kλ??????????????????? k=1,2... 暗纹满足???????????????????????? Δ=kλ+λ/2?????????? k=0,1,2... 相邻两条纹之间的厚度差?? dk1-dk=λ/2n;实 验 装 置;暗纹;; 当光线垂直入射时;3. 光的衍射 (1) 惠更斯--菲涅尔原理 同一波面上各点都可以认为是相干波源,它们发出的子波在空间各点相遇时,其强度是相干叠加的结果. (2) 夫琅禾费单缝衍射 (3) 夫琅禾费小圆孔衍射 一单色平行光照射圆孔,在屏幕上出现明暗相间圆形条纹,中央亮斑叫艾里斑,它对透镜光心所张之角为 2θ=2.44λ/D 光学系统最小分辨角为艾里斑对透镜张角的一半 ???????????????????????????????????????????? θ0=θ/2=1.22λ/D;干涉相消(暗纹);(4) 光栅衍射 光栅衍射是每一狭缝衍射的同一方向的子波相互干涉的结果,因而光栅衍射是干涉与衍射的总效果.当单色光垂直入射时,主极大中心位置满足光栅方程?????(b+b)sinθ=kλ???? k=0,1,2...;? 4. 光的偏振 光波是横波,偏振是横波的特有性质 (1) 光的几种偏振态 ? 自然光、线偏振光、部分偏振光 (2) 马吕斯定律??????????????????I=I0cos2α (3) 布儒斯特定律? ????????????tg i0=n2/n1; 起 偏;N;1 在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处，现将光源S向下移动到示意图中的S′位置，则（　　） （A）中央明纹向上移动，且条纹间距增大 （B）中央明纹向上移动，且条纹间距不变 （C）中央明纹向下移动，且条纹间距增大 （D）中央明纹向下移动，且条纹间距不变;S2;2.获得相干光的方法有 　（A）激光光源法　（B）波阵面分割法　（C）振幅分割法　（D）反射法; 3.光程是 (A)光在介质中传播的几何路程. (B)光在介质中传播的几何路程乘以介质的折射率. (C)在相同时间内，光在真空中传播的路程. (D)真空中的波长乘以介质的折射率.; 4.在双缝干涉实验中，两缝间距离为d，双缝与屏幕之间的距离为D (Dd)．波长为l的平行单色光垂直照射到双缝上．屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是 (A) 2λD / d 　　　(B) λ d / D (C) dD / λ 　　　 (D) λ D /d;5 如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的（ ） （A）数目减小，间距变大 （B）数目减小，间距不变 （C）数目不变，间距变小 （D）数目增加，间距变小;6? 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色垂直入射在宽度为3λ的单缝上，对应于衍射角为30o的方向，单缝初波阵面可分成的半波带数目为 (A)2个 　　　(B) 3个 　　(C) 4个 　　　 (D)6个 ;7 在夫琅和费单缝衍射中，对于给定的入射光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹。 (A) 对应的衍射角变小； (B) 对应的衍射角变大； (C) 对应的衍射角也不变； (D) 光强也不变。;C;B;B;B;B;13;14 波长 λ=550nm 的单色光垂直入射于光栅常数 d=1.0×10-4cm的光栅上，可能观察到光谱线的最大级次