波动光学习题课课件

波动光学习题课波动光学光的干涉光的衍射光的偏振分波阵面法单缝衍射X射线的晶体衍射光栅衍射圆孔衍射杨氏双缝双镜劳埃镜等倾干涉等厚干涉劈尖迈克尔逊干涉(M1垂直M2)迈克尔逊干涉(M1不垂直M2)偏振光的干涉马吕斯定律布儒斯特定律薄膜干涉分振幅法牛顿环分波面与分振幅分振幅法薄膜单色点光源分波面法获得相干光的两类典型方法洛埃镜实验1W洛埃镜分波面干涉2WXMDdxrsWlsX半波失损ldxrD双面镜实验1s2ssW菲涅耳双面镜分波面干涉1W21WBXe2dxrrDlsWlldxrDM12Me练习38计算题1.解：①②所以的第4级与的第3级明纹第一次重合。重合位置：由亮纹位置可知：得由③试探：等倾干涉条纹sin21ne2222nid+dididid等倾干涉条纹入射倾角相等的光线经平行膜反射，其相干光的光程差相等，形成同一级干涉条纹。iiiisf1n3n2ne点光源的等倾干涉条纹ssii1n3n2ne扩展光源的各套等倾干涉条纹重合（非相干叠加）空气油膜玻璃2n3n1npp玻璃3n1n空气玻璃2np空气油膜玻璃2n3n1np玻璃3n1n空气玻璃2npp反射条件相同2l0不同反射条件d劈尖等厚条纹劈尖干涉的等厚干涉条纹rlreqn2l两相邻条纹间劈尖的厚度差l2n2re相邻条纹间距rlresinq很小,qsinqqtgq等倾和等厚光路等倾干涉光路2MM12M相当于平行平面空气膜干涉等厚干涉光路M12M2M相当于空气劈尖干涉练习39选择题1.E2.B考察光程：空气中部分+介质中部分3.A上下面的反射皆无半波损失练习39填空题1.上表面反射有半波损失2.上下面的反射皆有半波损失3.上表面反射有半波损失反射增强透射增强即反射减弱2.解：①②反射光程差对反射相消最小厚度取k=0反射加强，即：显然在白光范围内不可能产生反射加强。练习40选择题1.D相邻条纹的高差两滚柱的直径不变，即总高差不变，则条纹数不变。2.CWater比较劈尖条纹间距或牛顿环暗环半径差3.B条纹所在处高度相同（凸起）练习40填空题1.2.3.往返一次a123lfq1干涉相消（暗纹）干涉加强（明纹）中央明纹中心暗纹中心位置：明纹中心位置：中央明纹半角宽度中央明纹线宽度相邻明纹间距圆孔公式fDlqqd光强0r爱里斑r半径直径d圆孔直径D半径Rq2q2爱里斑中的光能占通过圆孔光能的84%qDsinq.061lR212.l实际很小d爱里斑直径与圆孔直径的关系式Df2q~~d2.44lD爱里斑的角宽取决于比值Dl布喇格定律lX射线qqABCidl入射角掠射角求出相邻晶面距离为d的两反射光相长干涉条件sincos+dACCB2di2dq层间两反射光的光程差面间点阵散射波的干涉sin2dqlk(),...21k,布喇格定律相长干涉得亮点的条件或布喇格条件光栅方程光栅方程光栅衍射的明纹公式sinq()+ab为相邻缝间各对应子波沿方向的光程差q明纹条件ksinq()+ab+l,213k()0,,,labfPOqq缺级现象缺级现象ksinq+l,213k()0,,,缝间干涉明纹位置()+ab单缝衍射暗纹位置sinqa+l213(),,,kk()+abakk的明纹级次缺级故24350(sinq)+ablllllllll23l45l6l6图为/=3时的缺级情况()+aba练习41填空题1.2.3.练习41计算题1.解：①②由单缝衍射暗纹公式：因为重合，故，因，所以即波长的级与的各级重合。所以练习42选择题1.B2.A3.D练习42填空题1.2.3.偶数级缺故中央明纹一侧的两条谱线应是1级和3级练习42计算题1.解：①②单缝中央明纹宽度即单缝两个一级极小区间光栅常数使用透镜单缝一级极小处对应的光栅衍射明纹级数只能出现0,±1。共3条③（所以第2,4,6,8┄也缺级）可能的最高级数出现在衍射角趋近垂直方向上最高可为±8级，但由于偶数级条纹缺级，故只可能看到：0,±1,±3,±5,±7共9

条。也可以考察缺级条件：2级缺！故单缝中央明纹区只能出现0级和±1级3条练习43选择题1.B2.D3.A练习43填空题1.2.3.设k=1练习43计算题1.解：由x为两物体的线距离，l为地球到火星的距离。①②2.解：由对A：对B：求出：马吕斯定律INNBP向透方振A马吕斯定律将分解为平行和垂直OA于的分量NNA和AA不能通过BPMMNNaOAAA振幅能通过BP的光振动A是aMMI0PA方向透振OAcosaOAAAAOAcosa,20IIAOA2cosa2马吕斯定律0Icosa2I布儒斯特定律布儒斯特定律各向同性的入射媒质和折射媒质的折射率分别为1n2n和一般情况下，反射光和折射光都是部分偏振光。称为起偏振角ib或布儒斯特角法线部分偏振光自然光部分偏振光i1n2n自然光完全偏振光部分偏振光法线ib1n2n当入射角满足下述角值条件时ibarctg()1n2n反射光成为完全偏振光，其光振动垂直于入射面；折射光与反射光的传播方向相互垂直。练习44选择题1.C自然光通过第一偏振片后振幅为A1，振动方向沿N1由马吕斯定律再经过第二偏振片时，振动方向平行于N2的分量可以通过。输出光强为2.B当前P2再转,便平行于P1或P3，则3.D全反射临界角由布儒斯特定律练习44填空题1.由布儒斯特定律仰角