大学物理光学习题课.pptVIP

* 光学习题课 一 内容提要 二 课堂例题 一 光的干涉 1.相干条件:与波同(略)． 2.光程=nL,光程?=n2L2-n1L1； 理想透镜不产生附加光程； 半波损失:光从疏媒质向密媒 质入射,反射光产生半波损失. 半波损失实质:位相突变?.． 3.明纹,暗纹条件： 明纹?=?2k?/2，k=0,1,2,…； 暗纹?=?(2k–1)?/2, k=1,2,… 4.分波阵面法杨氏双缝为例 光程差 ?=ndsin? =nxd/D 明纹坐标 x=?2k(D/d)?/(2n) 暗纹坐标 x=?(2k–1)(D/d)?/(2n) 条纹宽度 ?x=(D/d)(?/n) 5.分振幅法(薄膜干涉) 以n1n2n3为例 (1)光程差： 反射光 ?r=2n2ecosr+?/2 =2e(n22?n12sin2i)1/2+?/2 透射光 ?t=2n2ecosr =2e(n22?n32sin2r’)1/2 (2)等厚干涉 垂直入射 一条纹对应薄膜厚?e=?/(2n) 劈尖干涉条纹宽度?l=?/(2n?) 牛顿环条纹半径， 明纹r=[(k?1/2)R?/n]1/2 k=1,2… 暗纹 r=(kR?/n)1/2 k=0,1,2,… (3)等倾干涉(略)． (4)迈克耳逊干涉仪动镜移动 ?/2,条纹一条． 二.光的衍射 1.惠更斯–费涅耳原理： (1)光程差： 反射光 ?r=2n2ecosr+?/2 =2e(n22?n12sin2i)1/2+?/2 透射光 ?t=2n2ecosr =2e(n22?n32sin2r’)1/2 (2)等厚干涉 垂直入射 一条纹对应薄膜厚?e=?/(2n) 劈尖干涉条纹宽度?l=?/(2n?) 牛顿环条纹半径， 明纹r=[(k?1/2)R?/n]1/2 k=1,2… 暗纹 r=(kR?/n)1/2 k=0,1,2,… (3)等倾干涉(略)． (4)迈克耳逊干涉仪动镜移动 ?/2,条纹一条． 二.光的衍射 1.惠更斯–费涅耳原理： (1)子波，(2)子波干涉． 2.单缝衍射由半波带法得出 中央明纹: 坐标 ?=0, x=0； 宽度 ?? 0?2?/(na), ?x?2?f/(na) 其他条纹： 暗纹 asin?=?k?/n 明纹 asin???(2k+1)?/(2n) 条纹宽度????/(na), ?x??f/(na) 3.光栅:单缝衍射与多光束干 涉乘积效果,明纹明亮,细锐. 光栅方程式 (a+b)sin?=?k? 缺级 衍射角?同时满足 (a+b)sin?=?k? asin?=?k ? (1)子波，(2)子波干涉． 2.单缝衍射由半波带法得出 中央明纹: 坐标 ?=0, x=0； 宽度 ?? 0?2?/(na), ?x?2?f/(na) 其他条纹： 暗纹 asin?=?k?/n 明纹 asin???(2k+1)?/(2n) 条纹宽度????/(na), ?x??f/(na) 3.光栅:单缝衍射与多光束干 涉乘积效果,明纹明亮,细锐. 光栅方程式 (a+b)sin?=?k? 缺级 衍射角?同时满足 (a+b)sin?=?k? asin?=?k ? 所缺级次为 k=k(a+b)/a． 4.园孔衍射爱里斑的角半径: ?=0.61?/a=1.22?/d 光学仪器的最小分辩角 ??=0.61?/a=1.22?/d 分辩率 R=1/??=d/(1.22?) 5.x射线的衍射： 布喇格公式 2dsin?=k? (d为晶格常数,?为掠射角) 三光的偏振 1.自然光,偏光,部分偏光； 偏振片,偏化方向,起偏, 检偏． 2.马吕期定律 I=I0cos2?． 3.反射光与折射光的偏振 一般:反射折射光为部分偏光 反射光垂直振动占优势; 折射光平行振动占优势． 所缺级次为 k=k(a+b)/a． 4.园孔衍射爱里斑的角半径: ?=0.61?/a=1.22?/d 光学仪器的最小分辩角 ??=0.61?/a=1.22?/d 分辩率 R=1/??=d/(1.22?) 5.x射线的衍射： 布喇格公式 2dsin?=k? (d为晶格常数,?为掠射角) 三