大学物理课件：光学.ppt

！置簇：cu；；不要求！b.二向色性的应用：1.偏振太阳镜；偏振滤光镜；可变光强滤光镜；2.用于魔术表演的器具；3.特殊用途的偏振玻璃（建筑、汽车等）；4.起偏器与检验器；5.二向色镜与彩色液晶电视；6.偏振光干涉原理与材料开裂问题；2.马吕斯定律（1880年）NM检偏器起偏器NM马吕斯定律：强度为的偏振光通过检偏振器后,出射光的强度为：(1)(2)例11.8.1设两偏振片平行放置分别作为起偏器和检偏器，其偏振化方向夹角为、时，两次观测同一位置处的两个光源，测得光强相等。求两光源入射起偏器的光强之比。解：分析设和分别为两光源照射起偏器上的光强，马吕斯定律可知，透过检偏器的光强分别为：11.8.3布儒斯特角实验发现：反射光为垂直入射面的部分偏振光，而折射光则为平行入射面的部分偏振光。改变入射角，反射光的偏振化程度也随之改变，当入射角等于某一特定角度时，反射光成为振动面垂直于入射面的偏振光，而折射光仍为部分偏振光。反射光和折射光互相垂直：例题11.8.2选取折射率为1.50的玻璃片，已知空气的折射率近似为1，当自然光由空气射向玻璃片反射时，试求起偏角、折射角。解：分析由布儒斯特定律光由空气射向玻璃片时：又因：所以折射角粒子：原子或分子；从能量角度讨论该两方法！振幅分割法：振幅与能量有关，振幅分割=能量分割；波阵面分割法：振幅与能量有关，波阵面分割=振幅不变=能量不变?；波阵面分割法=何者分割？；由折射定律．C.菲涅尔半波带法1.作AC垂直BC,由AC达Q点光程等；故由AB波面各子波到Q点的光程差＝AB到AC的光程差，光最大的光程差：；。令：于是可将BC分成K份，每份半波长；。例如：K＝2；缝长作彼此间距半波长的平行AC的平面，这些平面正好过BC的等分点，把单缝上波面AB切割成K个波带；（个半波带）b.相邻波带对应点发出子波到Q点光程差均为半波长；a.每个波带发出的子波强度相等；c.每相邻波带上子波到Q点相互干涉相消；菲涅尔半波带法；干涉相消＝暗纹；干涉加强＝明纹；中央明纹；表示为：利用半波带法将单缝上波面AB切割成K个波带；A.波带为偶数＝全部干涉相消＝暗条纹；B.波带为奇数＝干涉相消剩一个波带＝明条纹；结论：11.5.3单缝衍射条纹分布特点当较小时，第一暗纹距中心距离:中央明纹半角宽度：中央明纹角宽度：中央明纹宽度：其他明纹宽度或任意相邻暗纹距离：4.光强分布干涉相消（暗纹）干涉加强（明纹）单缝衍射在工程技术中的应用：1.物体间隔的测量；2.物体位移的测量；5.作为某些物理量的转换器；3.应变量的测量；4.全长剖面的测量；例题11.5.1夫琅和费单缝衍射实验，若用波长的入射光照射，其第3级明纹正好与波长的光照射时第2级明纹重合，试求波长。解：分析由单缝衍射的明纹条件可解：由题意知：例题11.5.2汞灯发出的绿色平行光垂直入射到单缝装置，设汞灯发出的光波波长，单缝宽度，透镜焦距。试求单缝衍射中央明纹的宽度及第一级明纹的宽度。解：分析由中央明纹宽度关系式可解：第一级明条纹的宽度：1.夫琅和费圆孔衍射与Airy斑：对于单狭缝夫琅和费衍射装置，用圆孔替代狭缝就成为夫琅和费圆孔衍射装置。其衍射花样：明暗相间的圆环，中心是直径为d的Airy斑，约占84%的能量，较其它环亮几十倍。Airy斑11.6夫琅和费圆孔衍射光学仪器的分辨本领11.6.1夫琅和费圆孔衍射(1)2.由理论计算可得：其中：：单色光波长；f：透镜焦距；：亮斑对透镜的张角；d：亮斑直径；D：圆孔直径；Airy斑问题1：物体通过光学仪器成像时，物点、像点一一对应吗？应当是夫琅和费圆孔衍射花样；忽略不计光强较弱的圆环，直径一定的Airy斑必须考虑！结论：物点的像可近似看成直径一定的Airy斑；问题2：间距较近的两物点的像对应的衍射花样如何？结论：光线通过圆孔的衍射，一定影响到光学仪器的