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大学物理（下）复习提纲 1、光的相干性，相干光，薄膜干涉，干涉条件，干涉加强及减弱条件，相位差、光程差的概念、公式及相关计算 光程差：取决于光程差（=光程之差。）用表示光程差，则， 2、杨氏双缝干涉：亮纹位置、暗纹位置、相邻条纹间距，条纹特征，相关计算等 3、半波损失，洛埃镜实验与杨氏双缝干涉实验的联系与区别 4、等光程性 5、薄膜干涉条件，附加光程差的判定 注意：（1）等厚干涉，不变，e变 （2）等厚干涉是薄膜干涉的一特例。 6、劈尖干涉明、暗纹条件 讨论：①劈尖干涉图样是平行于棱边的一系列明暗相间的直条纹。干涉条纹出现在劈尖的上表面处。 ②离棱边越远，k则越大，即条纹的次越大。 ③相邻明纹对应劈尖高度差为 。 同样，对相邻暗条纹对应劈尖高度差也为。 ④相邻明（暗）纹间距为 （很小）。 ⑤e=0时，如暗纹。若1、2均有或均无半波损失，则e=0处为明纹。若，在e=0处为明纹 7、牛顿环明、暗条纹条件： ，（空气中）。 讨论：①牛顿环是以O为中心的一系列圆环形明暗相间的条纹，条纹出现在L、D夹层上表面处。 ②离O点越远，则条纹级次k越大（与等倾干涉相反）。 ③明暗条纹及半径： 设C为L中球面的球心，半径为R，在直角三角形CDA中有 可有 ④ 因为相邻条纹对应厚度差为（空气），而随着离O点越远时，e增加的越快，所以在逐渐离开O点时，条纹越来越密。（相邻暗纹对应高度差：）。 ⑤e=0时，即O点为暗点，若1、2光在O点均无或均有半波损失，则O点为亮点。 （若，则O处为暗纹。非空气夹层，即可，n为介质折射率。） 典型题型 1、杨氏双缝干涉及相关计算 2、光的薄膜干涉及相关计算 3、劈尖干涉及相关计算 4、牛顿环干涉及相关计算，注意直径还是半径，明纹还是暗纹 光的衍射和偏振 1、光的衍射现象 2、单缝衍射 明纹条件： 暗纹条件：。 称为中央亮纹，k=1,2,…分别称为第一，二，…级明纹（或暗纹）。 （1）单缝衍射条纹是关于中央亮纹对称分布的。 （2）中央亮纹宽度及半角宽度 半角宽度：； 中央亮纹宽度（二个第一级暗纹间距离）： ； 中央亮纹区域：。 （3）衍射角较小时明纹宽度（相邻暗纹之距） ， 即中央明纹为k较小的明纹宽度的2倍。 （4）k级亮纹合成（2k+1）个半波带；k级暗纹对应2k个半波带。 K越大，AB上波阵面分成的波带数就越多，所以，每个波带的面积就越小，在P点引起的光强就越弱。因此，各级明纹随着级次的增加而亮纹减弱。 （5）单缝衍射亮纹分布 用半波带法求得暗纹位置条件是是准确的，而亮纹条件是近似的 （6）白光做光源时，由于O处各种波长的光均加强，它们的位置在O处重合，所以O处为白色条纹，在其它明纹中，同一级次条纹紫光距O近，红光距O远。 （7）由可知，给定时，越小，则越大，即衍射就显著；越大，则各级次衍射角就越小，这样，条纹都向O处靠近，逐渐分辨不清，衍射就不明显。如果比大得多，各级衍射条纹全部并入O处附近，形成一明纹，这可认为光沿直线传播情况，看不到光的衍射现象。 （8）单缝k向上平移时，以上图样不变。 因为单缝位置平移时，不影响L的会聚光的作用，此时会聚位置不变。 注意：光的单缝衍射与光的干涉明暗条纹条件的区别。 3、衍射光栅 光栅常数：设透光缝宽为a，不透光的刻痕宽为b，则(a+b)称 为光栅常数。对于好的光栅，1cm内有15000条缝，即 cm= 光栅衍射是单缝衍射与多缝间干涉的总结果。 明纹出现必要条件 光栅方程 此式为干涉加强的必要条件（是出现明纹的必要条件），称为光栅方程。细而亮的明纹称为主极大。 讨论：（1）k=0称为零级明纹，k=1,2,…称为第1、2级明纹， （2）衍射图样关于中央明纹是上下对称的。 （3）用白光照射时，中央明纹为白色，其它各级明纹为彩色， 同一级明纹中，紫光在内，红光在外。 （4）由光栅公式知，(a+b)越小，则对给定波长的各级条纹，衍射角的绝对值就越大，条纹间距分得越开。光栅缝数很多，条纹亮度大。缝越多则明纹越细。 （5）缺级问题 若有缺极时，有 （15-4） 发生缺极的主极大级次为 如：a+b=2a时，k=2,4,6,…缺级。 a+b=na时，k=n,2n,4n，…缺级。 （6）光栅垂直透镜光轴移动，图样不动。 4、衍射光谱 紫近红远 5、圆孔衍射中央亮纹直径，瑞利判断标准，光学元件的最小分辨角，提高分辨率的途径 6、自然光、线偏振光、椭圆偏振光；偏振片的起偏和检偏 7、马吕斯定律及相关光强的计算 8、布儒斯特定律 、布儒斯特定律现象的特征，反射和折射时光的偏振 典型题型 1、光栅衍射相关计算 2