第3章 无处不在的波3：波动光学.ppt

反射镜 2、全息照片的摄制与再现装置 全息照片 激光束 激光束 参考光束 物光束 摄制过程： 虚象 激光束 物象再现过程： 全息照片 实象 物光 激光器L 分光镜L’ 反射镜M2 透镜L2 反射镜M1 参考光 感光胶片 透镜L1 七、有趣的偏振光 1、偏振：光振动方向对传播方向不对称性，是横波与纵波的重要区别。 2、偏振光、部分偏振光、自然光、 1）偏振光：光矢量 只沿垂直于传播方向的某一平面内振动。 表示方法： 2）部分偏振光：某方向的光振动比与之垂直方向上的光振动占优势 表示方法： 3）自然光：在空间各个取向上，电矢量的时间平均值都相等的光 表示方法： O 偏振片：能吸收某一方向的光振动，而让与之垂直方向的光振动通过的薄片。 3、偏振片的起偏和检偏 根据用途不同，偏振片可分为起偏器和检偏器 起偏器：产生偏振光 检偏器：检验偏振光 4、马吕斯定律 透射光的光强 5、布儒斯特定律 反射光为完全偏振光 布儒斯特角 偏振光的应用 1）防止对面来的灯光耀眼 2）放立体电影 原理：利用人眼的双眼效应 §3-6 无线电波、广播和电视 一、无线电波：波长最长的电磁波 例:广播电台： 中波（535—1605 kHz），短波（2—24 MHz）； 亚太地区卫星广播（11.7-12.2kMHz）； 调频广播（88——108 MHz） 电视、雷达、无线电导航、卫星通讯等： 微波段：几千兆赫）。 §3-6 无线电波、广播和电视 一、无线电波：波长最长的电磁波 例:广播电台： 中波（535—1605 kHz），短波（2—24 MHz）； 亚太地区卫星广播（11.7-12.2kMHz）； 调频广播（88——108 MHz） 电视、雷达、无线电导航、卫星通讯等： 微波段：几千兆赫）。 * * §3-4 光的反射、折射和全反射 一、惠更斯原理 媒质中波动传到的各点，都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络面就是新的波面。(适用于机械波和电磁波) 惠更斯原理的缺陷：能定性给出波的传播方向和干涉、折射、衍射的解释，但不能定量地解释，不能解释为什么没有后退波，也不能给出传播的能量。 ?二、反射定律 反射定律：波在媒质介面上传播时，入射角等 于反射角，入射线反射线及介面的法线均在同 一平面内。 界面 反射定律 三、两媒质界面上光的折射 1、光速： 真空: 3、折射定律: “1” “2” 折射定律：波经过两种媒质介面进行折射（媒质“1”进入媒质“2”）时，入射角的正弦与折射角的正弦之比等到于波在第一种媒质中的波速与在第 二种媒质中的波速之比 2、折射率: 4、反射率R: 对透明物质， 的光被反射， 折射 折射率:（1－R） 为什么有的物质亮晶晶？有的物质黯淡无光 四、全反射 1、光疏媒质和光密媒质 “1”为光疏媒质 “2”为光密媒质 2、全反射：当光从光密媒质射向光疏媒质，且 入射角大于临界角时，光线被100%反射的现象 “1” “2” 3、临界角： 4、??? 光纤导光原理：全反射 光纤结构示意图： 纤芯：5~75μm掺杂了的SiO2，n一定或随半径增加而减小 包层: 总直径为100~200μm,折射率稍小于纤芯的掺杂了的SiO2 涂敷层：硅铜或丙烯酸盐，隔离杂光 护套：尼龙或有机材料，增加强度，保护光纤 §3.5　光的干涉、衍射和偏振 一、光的干涉 2、 光的相干条件：同频率、同振动方向、相位差恒定 1、光矢量 3、光程与光程差 1) 光程: 媒质折射率与光的几何路程之积 = 物理意义：光程就是光在媒质中通过的几何路程 , 按波数相等折合到真空中的路程. 2）光程差 (两光程之差) 光程差 如果 4、 光的相长干涉和相消干涉的条件 K=0,1,2… （加强，相长） K=0,1,2… （减弱，相消） 如果 K=0,1,2… （加强，相长） K=0,1,2… （减弱，相消） 1）相位条件 2）光程差条件 P 分割振幅法 相干光源来源于同一波面 相干光源来源于同一光线（振幅） 分割波面法 So S1 S2 5、相干光的获得方法 “一分为二”法 1）分波阵面法 2)分振幅法 三 杨氏双缝干涉实验 p 实 验 装 置 波程差 加强 p 实 验 装 置 减弱 加强 暗纹 明纹 地面彩色油膜 肥皂泡上的彩色条纹 四、薄膜干涉及其应用 扩展 光源 眼 盯着表面 透明薄膜 S1 S2 a b n1 n2 n1 n1 n2 n1 B C A D 扩展 光源 眼 透明薄膜 S1 S2 a b c d n2? n1 2、薄膜干涉的成因及干涉条件 ??4、?应用：测波长，测薄膜厚度，检验光学玻璃的平整度，增透增反等 接近垂直入射或掠入射的情