波动光学JYF1演示文稿.ppt

* * * * * * 推导：如图，如果栓偏器A和起偏器P的透光轴之间所成夹角θ，自然光（强度为2 I0）经P点后将变为扩展振光（ I0），再经A后强度为I。假定偏振光I的振幅为E0（ ），则可以把E0分解为沿栓偏器A透射轴方向和垂直这个方向的两个分量E1和E2，显然只在分量E1才能通过A，而E1的量值为E1=E0cosθ。 ∵只考虑光强的相对值而非绝对大小 ∴可写为I0=E20，I=E2=E * * * * * 组成物质的微粒（如原子、分子或离子）若整齐排列则为晶体，杂乱无序排列则为非晶体。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 托马斯·杨就是引入杨氏弹性模量的人。杨 (1773～1829) 英国物理学家、考古学家、医生，光的波动说的奠基人之一。1773年6月13日生于米尔弗顿，1829年5月10日在伦敦逝世。 杨自幼天资过人，14岁就通晓拉丁、希腊、法、意、希伯莱、波斯、阿拉伯等多种语言，一生在物理、化学、生物、医学、天文、哲学、语言、考古等广泛的领域作了大量工作。18岁开始醉心医学，获得医学博士学位。后来在行医之余，又花了很多时间研究物理学，尤其是光学和声学。 托马斯·杨， Thomas Young * 1801年他让光通过两个靠近的针孔投射到屏上，发现两束光被散开并重叠，出现了明暗相间的条纹，后来又把针孔改成缝，后称杨氏双缝干涉实验。他用这个实验首先引入干涉概念论证了波动说，又利用波动说解释了牛顿环的成因和薄膜的彩色。还第一个测量了7种颜色光的波长。并提出光是横波。 　　杨对人眼感知颜色的问题也作了研究，他提出三原色理论. 杨曾经担任过不少科学机构的公职,多才多艺,不但擅长骑马，还会耍杂技走钢丝，对美术和音乐都有浓厚的兴趣。他经常参加各类活动，一生过着多姿多采的生活。1829年他（47岁）因动脉硬化英年早逝。 返回双缝实验 * 迈克耳孙，Albert Abraham Michelson (1852～1931)美国物理学家。1852年12月19日生于波兰，两岁时全家移居美国。 迈克耳孙，A.A. 1889年任伍斯特的克拉克大学物理学教授，1892年起担任新建的芝加哥大学第一任物理系主任，直到1929年退休。由于他的精密光学仪器和借助于它们所进行的光谱学及基本度量学的研究使他获得了1907年诺贝尔物理学奖。1931年5月9日在加利福尼亚州的帕萨迪纳逝世。 * 按照经典物理学理论，光乃至一切电磁波必须借助绝对静止的以太来传播。 地球的公转产生于相对于以太的运动，因而地球运动的平行方向和垂直方向之间，光通过同一距离的时间应当不同，这一差异在迈克耳孙设计的第一个干涉仪上应产生0.04个条纹的干涉花纹移动。1881年的测定结果是否定的。 1884年W.汤姆孙（即开尔文）和瑞利访美，鼓励迈克耳孙提高精度重做这个实验。于是迈克耳孙同精通物理学和数学的化学家E.W.莫雷合作,改进实验装置，精度达到2.5×10-10。于1887年重复了1881年的实验。结果仍未发现条纹有任何移动；使他们感到十分失望，而不愿再继续做下去。这便是物理学史上著名的迈克耳孙－莫雷实验，是一个最重大的否定性实验，它动摇了经典物理学的基础。 返回干涉仪 * 惠更斯，Christiaan Huygens (1629～1695)荷兰物理学家、天文学家、数学家。在阿基米德等人著作及笛卡儿等人直接影响下，致力于力学、光学、天文学及数学的研究。 惠更斯在1690年《光论》中提出了著名的惠更斯原理，引入子波概念，利用包络面作图法，解释了光的反射、折射定律、双折射现象，在研究冰洲石双折射时又发现了偏振现象，但未能解释。由于牛顿（1642~1727）的权威及惠更斯研究的缺陷，惠更斯的波动理论当时没有受到应有的重视。 惠更斯，C. 返回惠菲原理 * 菲涅耳，Augustin-Jean Fresnel (1788～1827) 法国物理学家。1788年5月10日生于布罗利耶,1806年毕业于巴黎工艺学院，1809年又毕业于巴黎桥梁与公路学校,以后在法国政府一些部门当工程师,一直到1827年 7月14日（39岁）在阿夫赖城逝世。他的科学研究主要在业余时间和艰苦的条件下进行的，这花费了他有限的收入并损害了他的健康。 1801年英国的T.杨用波动说解释过双孔干涉和薄膜颜色，但其见解大都是定性的。当时法国权威学者P.S.M.拉普拉斯、J.-B.毕奥、S.D.泊松等竭力支持并发展了I.牛顿的微粒说，杨的见解未得公认。1818年法国科学院悬赏征求解决衍射问题时，微粒说的学者预期他们会夺得胜利。 　　 菲涅耳，A.-J. * 然而，菲涅耳关于光的衍射理论的论文(1816)具有很高的理