光学第三次011.pptVIP

作业：13.13~13.18 13.8.2 暗纹条件 任一点p的光振动是各缝光振动 的叠加 相邻两缝的相位差： 暗纹条件： N为狭缝的数目，m为不等于N的整数倍的整数。 图示 暗纹图示 说明：N 条缝干涉, 相邻两主极大间有N - 1个暗 条纹， N - 2 个次极大（光强很小，观察不到）。 13.8.3 谱线的缺级 光栅明纹条件： 单缝衍射暗纹条件： 当 ， 发生缺级 。 明纹必要条件： 　　暗纹条件： 谱线缺级： 　　光栅衍射 干涉 衍射 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 综合 例如 , N=5的光栅衍射图样的光强分布图 暗条纹：N-1＝4； 次极大：N-2＝3; 缺 级：k=3,6 0级 1级 2级 -2级 -1级 3级 -3级 白光的光栅光谱 13.8.4 衍射光谱 单色光：中央明纹、两侧明暗相间的条纹； 白 光：中央白色亮纹、两侧由紫到红的彩色条纹。 例1 用白光垂直照射在每厘米有6500条刻痕的平面光栅上，求第三级光谱的张角. 解 第三级光谱所能出现的最大波长 绿光 紫光 红光 不可见 第三级光谱的张角 例2 一束波长为 480nm 的单色平行光，照射在每毫米内有600条刻痕的平面透射光栅上。求： （1） 光线垂直入射时，最多能看到第几级光谱？ （2） 光线以 30o角入射时，最多能看到第几级光谱？ 解: (1) (2) 当? = -90o 时 当? = 90o 时 * 第13章 波动光学基础 光的干涉 光的衍射 13.1 光是电磁波 13.2 光源 光波的叠加 13.3 获得相干光的方法 杨氏双缝实验 13.4 光程与光程差 13.5 薄膜等厚干涉 13.6 惠更斯-菲涅耳原理 13.7 单缝的夫琅禾费衍射 13.8 衍射光栅及光栅光谱 13.9 线偏振光 自然光 13.10 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 13.11 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 13.12 双折射现象 圆孔衍射 单缝衍射 * * 13.6 惠更斯-菲涅耳原理 13.6.1 光的衍射现象 剃须刀边缘衍射 13.6.2 惠更斯 — 菲涅尔原理 内容：从同一波前上各点发出的次波是相干波，经过传播在空间某点相遇时的叠加是相干叠加。 ：波阵面上面元 (子波波源) * ： 时刻波阵面 数学表达式： P点的合振动： F是比例系数， 为倾斜因子. 13.6.3 菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射 夫 琅 禾 费 衍 射 光源、屏与缝相距无限远 缝 夫琅禾费衍射 实验装置 菲 涅 尔 衍 射 缝 光源、屏与缝相距有限远 A B 透镜不引起附加的光程差 A B 焦平面 夫 琅 禾 费 单 缝 衍 射 13.7.1 菲涅耳半波带法 缝长 个半波带 个半波带 单缝夫琅禾费衍射条纹的明暗条件为： 中央明纹中心 干涉相消（暗纹） 干涉加强（明纹） （介于明暗之间） 13.7.3 单缝衍射条纹的特点 1. 明、暗条纹位置： 2.中央明纹及其他明纹宽度： 中央明纹的宽度 其他明纹的宽度 中央明纹角宽度： 说明： 波长越长，缝宽越小,条纹宽度越宽； 波动光学退化到几何光学； 观察屏上不出现暗纹； 2. 衍射条纹强度分布 衍射光强的分布公式： I0为中央明条纹中心处的光强。 随着衍射角? 的增大，明条纹的强度减少。 4. 衍射图样： 单色光：中央明纹，两侧明暗相间条纹； 白 光：中央白光亮纹，两侧紫光在内红光在外的彩色条纹。 思考 （1）求单缝衍射各级明纹的角宽度； （2）单缝宽度变宽或变窄； （3）入射光的波长变长或变短； （4）入射平行光与光轴有一夹角； （5）透镜不动，缝上下移动； （6）缝不动，透镜上下移动， 对衍射条纹有何影响？ 答: (1)中央明纹角宽度： 其他明纹宽度： (2) 单缝宽度a变宽时，条纹变得密集；变窄时，条纹变得稀疏； （3）入射光的波长变长时，条纹宽度变大，条纹分布稀疏；反之条纹变得密集； （5）透镜不动，缝上下移动，对衍射条纹无影响； （4）入射平行光与光轴有一夹角时，衍射条纹发生移动； 单缝上移，零级明纹仍在透镜光轴上. （6）透镜向下移动，主光轴