大学物理光学4课件

1、一 圆孔衍射艾里斑：艾里斑直径第4节 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领二 瑞利判据 对于两个强度相等的不相干的点光源（物点），一个点光源的衍射图样的主极大刚好和另一点光源衍射图样的第一极小相重合，这时两个点光源（或物点）恰为这一光学仪器所分辨.*三 光学仪器的分辨本领最小分辨角（两光点刚好能分辨）光学仪器分辨率光学仪器的通光孔径 1990 年发射的哈勃太空望远镜的凹面物镜的直径为2.4m ，最小分辨角 ，在大气层外 615km 高空绕地运行 , 可观察130亿光年远的太空深处, 发现了500 亿个星系 . 例1 设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为3mm，而在可见光中，人眼最敏感的波长为550nm，问

2、（1）人眼的最小分辨角有多大？ （2）若物体放在距人眼25cm（明视距离）处，则两物点间距为多大时才能被分辨？解（1）（2） 1895年伦琴发现，受高速电子撞击的金属会发射一种穿透性很强的射线称射线劳 厄 斑 点铅板单晶片 照像底片 单晶片的衍射1912年劳厄实验X 射线冷却水X射线的衍射布 拉 格 反 射入射波散射波 1913年英国布拉格父子提出了一种解释射线衍射的方法，给出了定量结果，并于1915年荣获物理学诺贝尔奖掠射角晶格常数 相邻两个晶面反射的两X射线干涉加强的条件 布拉格公式光的波动性 光的干涉、衍射 .光波是横波 光的偏振 .机械横波与纵波的区别机械波穿过狭缝第5章 光的偏振一

3、. 自然光 偏振光 自然光 ：一般光源发出的光中，包含着各个方向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等（轴对称）这样的光叫自然光 . 自然光以两互相垂直的互为独立的 （无确定的相位关系）振幅相等的光振动表示 , 并各具有一半的振动能量 .符号表示注意 各光矢量间无固定的相位关系 . 二互相垂直方向是任选的 .第1节 光的偏振现象及马吕斯定律 偏振光（线偏振光）符号表示 部分偏振光 ：某一方向的光振动比与之垂直方向上的光振动占优势的光为部分偏振光 .符号表示光振动只沿某一固定方向的光 .振动面检偏器 检 偏起偏器NM三 . 马吕斯定律（1880 年）检偏器起偏器NM 马吕斯定律 强度为 的偏振光

4、通过检偏振器后, 出射光的强度为 在两块正交偏振片 之间插入另一块偏振片 ，光强为 的自然光垂直入射于偏振片 ，讨论转动 透过 的光强 与转角的关系 .讨论若 在 间变化， 如何变化？空气 入射面 入射光线和法线所成的平面 . 反射光 部分偏振光 ，垂直于入射面的振动(s)大于平行于入射面的振动(p) . 折射光 部分偏振光，平行于入射面的振动(p)大于垂直于入射面的振动(s) .理论和实验证明：反射光的偏振化程度与入射角有关 .光反射与折射时的偏振玻璃第2节 反射光和折射光的偏振 当入射光为自然光时： 布儒斯特定律（1812年）反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光。当

5、时，1）反射光和折射光互相垂直 .讨论玻璃空气 2）根据光的可逆性，当入射光以 角从 介质入射于界面时，此 角即为布儒斯特角 .玻璃玻璃注意 对于一般的光学玻璃 , 反射光的强度约占入射光强度的7.5% , 大部分光将透过玻璃.利用玻璃片堆产生线偏振光 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？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（两振动互相垂直）无（无恒定相位差）有1空气 例1 一自然光自空气射向一块平板玻璃，入射角为布儒斯特角 ，问 在界面 2 的反射光是什么光？玻璃2 注意：一次起偏垂直入射面的振动仅很小部分被反射（约15%）所以反射偏振光很弱 。一般应用玻璃片堆产生偏振光反射光为偏振光 例3 光强的调制。在透振方向正交的起偏器M和检偏器N之间，插入一片以角速度 旋转的理想偏振片P，入射自然光强为 I0，试求由系统出射的光强是多少？每旋转偏振片P一