波动光学课件.pptVIP

波动光学;概述：人们对光的认识经历了一个否认的否认过程;4〕光的量子说〔20世纪初---〕;光学理论分类：;?光是电磁横波，它具有相互垂直的电场强度矢量和磁场强度矢量。;光源的最根本发光单元是分子、原子;?=(E2-E1)/h;相干光的获得;思路：使同一个点光源发出的光分成两个或两个以上的相干光束，使它们各经过不同的路径后再相遇，一定条件下可以满足相干条件。;双缝干预;D;D;当时：;3.条纹间距;4.复色光源的干预条纹;虚光源、;杨氏双缝把戏双棱镜把戏;例：波长为632.8nm的激光，垂直照射在间距为1.2mm的双缝上，双缝到屏幕的距离为500mm，求两条第4级明纹的距离。;例：白色平行光垂直入射到间距为d=0.25mm的双缝上，距缝50cm处放置屏幕，分别求第一级和第五级明纹彩色带的宽度。〔设白光的波长范围是从400nm到760nm〕。;光程

半波损失;在真空中光的波长为?，光速为c，进入折射率为n的介质中后，波长为?n,光速为v,那么有：;光程：光在介质中传播的波程与介质折射率的乘积。;问：原来的零级条纹移至何处？若移至原来的第k级明条纹处，其厚度h为多少？;例.在双缝干预实验中，波长?=5500?的单色平行光垂直入射到缝间距d=2?10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D=2m．用一厚度为e=6.6?10-6m、折射率为n=1.58的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?;分振幅法干预;水膜在白光下;蝉翅在阳光下;i;d;假设考虑半波损失：;1.假设平行光入射，对应不同的薄膜厚度就有不同的光程差，也就有不同的干预条纹。这种一组干预条纹的每一条对应一定厚度的薄膜的干预，称为等厚干预。;观察等倾条纹的实验装置和光路;例:为增强照相机镜头的透射光，往往在镜头〔n3=1.52〕上镀一层MgF2薄膜〔n2=1.38〕，使对人眼和感光底片最敏感的黄绿光?=555nm反射最小，假设光垂直照射镜头，求：MgF2薄膜的最小厚度。;用单色平行光垂直照射玻璃劈尖。;加强;4.相邻条纹间距;2〕.检测待测平面的平整度;例.在Si的平面上形成了一层厚度均匀的SiO2的薄膜，为了测量薄膜厚度，将它的一局部腐蚀成劈形〔示意图中的AB段〕。现用波长为600.0nm的平行光垂直照射，观察反射光形成的等厚干预条纹。在图中AB段共有8条暗纹，且B处恰好是一条暗纹，求薄膜的厚度。〔Si折射率为3.42，SiO2折射率为1.50〕。;等倾条纹;迈克尔逊干预仪;半透半

反膜;当M2?M1时，M2//M1’,所观察到的是等倾干预条纹，即相同倾角下光程差相同。;例：迈克耳孙干预仪的应用;单缝衍射;光在传播过程中遇到障碍物，光波会绕过障碍物继续传播。;根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面，就可以确定下一时刻的波阵面。;波在前进过程中引起前方P点的总振动，为面S上各面元dS所产生子波在该点引起分振动的叠加。;2.夫琅禾费单缝衍射----平行光的衍射;夫琅禾费单缝衍射;;每个半波带上下边缘发出的子波在Q点光程差恰好为?/2，对应的位相差为?。;干预相消〔暗纹〕;衍射角;光强分布;〔2〕单缝衍射的动态变化;例.假设有一波长为?=600nm的单色平行光，垂直入射到缝宽a=0.6mm的单缝上，缝后有一焦距f=40cm透镜。试求：〔1〕屏上中央明纹的宽度;〔2〕假设在屏上P点观察到一明纹，op=1.4mm问P点处是第几级明纹，对P点而言狭缝处波面可分成几个半波带？;57;光栅衍射;一光栅;衍射光栅(透射光栅);光栅常数;光栅衍射谱线：;1条缝;相邻的子光源在P点引起相同的振动位相差为：;明纹条件为;光强分布;衍射角;入射光为白光时，不同，不同，按波长分开形成光谱.;例如二级光谱重叠部分光谱范围;例用白光垂直照射在每厘米有6500条刻痕的平面光栅上，问第三级光谱所能出现的最大波长.;每个单缝的衍射光强决定于来自各单缝的光振幅矢量Ai的大小，它随衍射角?而变化。;当光栅明纹处恰满足单缝衍射暗纹条件，该处光强为0，这样就使本来应出现干预亮线的位置，却变成了强度为零的暗点了。这种现象称为缺级现象。;0;光的偏振性;波的分类;机械波穿过狭缝;在光学中，某些物质能有选择的吸收某一个方向的光振