《大学物理》chp11-12波动光学.ppt

* * * * * * * e n? n? n ? 1 2 A Bright Dark P L D C 3 4 E 5 A 1 B 2 厚度均匀薄膜的干涉 应用：增透膜、增反膜 1、楔形劈尖膜的干涉 air Bright Dark 条纹间距 应用:测金属丝的直径、膨胀，所镀膜的厚度，检测加工元 件的平整性等 厚度不均匀薄膜的干涉 Bring Dark Air Newton’s Rings 2、牛顿环的干涉 厚度不均匀薄膜的干涉 应用：测折射率，平凸透镜的曲率半径，波长等 十字叉丝 等厚条纹 M ?1 1 1? 2 2? S 半透半反膜 M2 M1 G1 G2 E 若M2平移?d 时,干涉条移过N 条,则有： 若M 2、M1’平行 ? 等倾条纹 若M2、M’1有小夹角 ? 等厚条纹 3、迈克尔逊干涉仪 薄膜的干涉 中央明纹 暗纹 明纹 菲涅尔半波带法： 单缝衍射 P Slit lens screen I x 中央明纹的线宽度：2f λ /a，其它级次明纹的线宽度f λ /a 白光入射时条纹特点，屏上条纹随a 及λ的变化 爱里斑的角半径 爱里斑 仪器 孔径 圆孔衍射 光栅衍射 光栅衍射=多光束干涉+单缝衍射 明纹、主极大、谱线、 o P f Screen Lend ? ? dsin? d ? x 屏上可见条纹的最高级次、总条纹数、缺级问题、斜入射、白光入射 光栅衍射 Malus law (马吕斯定律): . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光 E I E 0 0 I ? linearly-polarized · · · Partially Polarized · · · · · · · · · · · · unpolarized 自然光、完全偏振光、部分偏振光 i0 +r0 = 90O i 0 —起偏角 — · · · · · · · n1 n2 i i r · 自然光反射和折射 后产生部分偏振光 · · · · · · n1 n2 i0 i0 r0 线偏振光 · · S 起偏振角 · · Brewster’s Law 自然光，线偏光的反射和折射后的偏振性讨论 * 讨论 如图的装置 为偏振片，问下列四种情况，屏上有无干涉条纹？ * 无（两振动互相垂直） (1)去掉 保留 (2)去掉 保留 (3)去掉 保留 (4) 都保留 无（两振动互相垂直） 无（无恒定相位差） 有 例题：如图所示，波长为λ的平行单色光斜入射到距离为d的双缝上，入射角为θ，在图中的屏中央O处（ ），两束相干光的 位相差为 。 例题：如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且 ，?1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的位相差 。 例题：如图所示，两个直径有微小差别的彼此平等行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果两滚柱之间距离 L变大，则在L范围内干涉条纹的数目 ；间距 。 不变 变大 A B 条纹间距 例题：在光栅光谱中，假如有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为 。如果该光栅一共能看到5条谱线，请给出它们的级次（设单色光垂直入射） 例题：波长为500nm和520nm的两种单色光同时垂直入射在光栅常量为0.002cm的光栅上，紧靠光栅后用焦距为2m的透镜把光线聚焦在屏幕上.求这两束光的第三级谱线之间的距离。 解： f x2 x1 O * * * Monochromatic means “one color”, light of single wavelength * * * * * * Focal point * Focal point * Focal point * Focal point * 波 动 光 学 衍射 单缝衍射： 光栅衍射： 圆孔衍射： 干涉 光程， 光程差与干涉强度的关系： 分波阵面法干涉： 分振幅法干涉： 偏振 光的偏振性： 反射光 透射光的偏振： 双折射： · · a b n d v 媒质 光程