期末复习3讲义课件

一相干光的获得光程光的干涉1.相干条件：振动方向相互平行、振动频率相同、相位差保持恒定2.相干光的获得方法振幅分割法波阵面分割法*光源杨氏双缝实验双镜实验劳埃德镜薄膜干涉劈尖干涉牛顿环实验29七月20231振幅分割法波阵面分割法*光源杨氏双缝实验双镜实验劳埃德镜薄膜干涉劈尖干涉牛顿环实验3.光程光程差1)

光程δ2)

光程差Δ3)

相位差与光程差的关系29七月202323.光程光程差1)

光程δ2)

光程差Δ3)

相位差与光程差的关系4.干涉条件二杨氏双缝干涉实验装置p29七月20233二杨氏双缝干涉实验装置p条纹位置：相邻明（暗）纹的间距三薄膜干涉（垂直入射）半波损失当光从光疏媒质（n小）入射到光密媒质（n大）的界面上形成反射时，有半波损失。29七月20234条纹位置：相邻明（暗）纹的间距三薄膜干涉（垂直入射）半波损失当光从光疏媒质（n小）入射到光密媒质（n大）的界面上形成反射时，有半波损失。n>1dn1=1n1=1有半波损失无半波损失29七月20235试分析下述情况下反射光和透射光的光程差反射光透射光dn1n2n3反射光透射光dn1n2n329七月20236四劈尖θdθDL相邻明（暗）纹对应的薄膜厚度差相邻明（暗）纹间距测微小长度五牛顿环d牛顿环干涉图样29七月20237相邻明（暗）纹对应的薄膜厚度差相邻明（暗）纹间距测微小长度五牛顿环d牛顿环干涉图样29七月202381如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为n2

的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为d，且，则两束反射光在相遇点的光程差为（）。√ＡＢＣＤ√有半波损失无半波损失29七月202392

真空中波长为的两束光分别垂直进入厚度同为d

但折射率分别为n1和n2的两种介质中，则出射时，两束光的相位差为（）（A）（B）（C）（D）解：光程差：相位差：√29七月2023103

如图S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离r1和r2。路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于()（A）（B）（C）（D）√光学练习一29七月2023114当组成空气劈尖的两玻璃片的夹角增大时，干涉条纹将()（A）远离劈棱，且变密（Ｂ）远离劈棱，且变疏（Ｃ）向劈棱方向移动，且变密（Ｄ）向劈棱方向移动，且变疏√29七月2023125牛顿环是一组同心圆条纹，它是()√（A）等倾条纹（B）等间距条纹（C）等厚条纹（D）等光程条纹6用=600nm的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第4个暗环对应的空气膜厚度为_________m。29七月2023137

若把牛顿环装置（都是用折射率为1.52的玻璃制成的）由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹（）.（Ａ）中心暗斑变成亮斑（Ｂ）变疏（Ｃ）变密（Ｄ）间距不变解：光程差：中心：×暗环：√29七月20231429七月2023158

在双缝干涉实验中，若单色光源S

到两缝S1、

S2距离相等

，则观察屏上中央明条纹位于图中O处，现将光源S向下移动到图中的S‘位置，则（）。（A）中央明纹向上移动，且条纹间距增大（B）中央明纹向上移动，且条纹间距不变（C）中央明纹向下移动，且条纹间距增大（D）中央明纹向下移动，且条纹间距不变√B9

在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离减小，则屏幕上干涉条纹间距____________；若使单色光波长减小，则干涉条纹间距___________。（填变大、变小、不变）变大变小29七月20231510

波长为的平行单色光垂直照射到折射率为n，棱角为的劈形膜上，相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是_______，相邻的两明纹间距为__________。29七月20231611

如图所示，折射率为n2，厚度为e的透明薄膜位于折射率分别为n1和n3的介质之间，且，若用真空中波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则上下两表面反射的光束的光程差为___________，要让这两束反射光干涉加强，须满足的条件为__________________。n2n1n3e有半波损失无半波损失光程差：干涉加强：29七月20231712以单色光照射到相距为0.6mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为50m。（1）若屏上第一级干涉明纹到同侧的第四级明纹中心间的距离为100mm，求单色光的波长；（2）若入射光的波长为500nm，求相邻两暗纹中心间的距离。解：（1）（2）明纹位置：相邻两暗纹中心间的距离29七月202318解：（1）（2）明纹位置第一次重叠13以白光垂直照射到空气中的厚度为h=380nm的肥皂水膜上，肥皂水的折射率为n=1.33，试分析肥皂水膜的正面和背面各呈现什么颜色？29七月202319解：13以白光垂直照射到空气中的厚度为h=380nm的肥皂水膜上，肥皂水的折射率为n=1.33，试分析肥皂水膜的正面和背面各呈现什么颜色？正面：舍去舍去背面：舍去舍去红紫绿29七月202320光的衍射一单缝衍射x2k个半波带2k+1个半波带各级明暗条纹的位置各级明纹的宽度中央明纹其他明纹29七月202321各级明暗条纹的位置各级明纹的宽度中央明纹其他明纹光强分布应用：计算各级明、暗条纹的位置计算各级明纹的宽度能分析各级明、暗条纹对应的半波带数29七月202322光强分布应用：计算各级明、暗条纹的位置计算各级明纹的宽度能分析各级明、暗条纹对应的半波带数二衍射光栅fO屏x光栅方程：屏上各级明纹位置：29七月202323二衍射光栅fO屏x光栅方程：屏上各级明纹位置：应用：计算各级明纹对应的衍射角及明纹的位置。计算白光照射时各级光谱的宽度。分析光谱的重叠问题。29七月202324解：1用波长为的单色光垂直照射狭缝AB，若AP−BP=1.5，则AB可以分为

个半波带，P点是

（填明、暗）的；若AP−BP=3，则AB可以分为

个半波带，P点是

的。3个半波带，明纹6个半波带，暗纹29七月2023252

用平行单色光垂直照射在单缝上时，若屏上点P处为第三级明纹，则相应的单缝波阵面可分成的半波带数目为（）。解：明纹：第三级明纹：29七月202326解：3个半波带，明纹6个半波带，暗纹3用波长为的单色平行红光垂直照射在光栅常数d=2μm

的光栅上，用焦距f=0.500m的透镜将光聚在屏上，测得第一级谱线与屏中心的距离l=0.1667m，则可知该入射光的波长为________________，可见的最高级数________。29七月202327解：16用波长为的单色平行红光垂直照射在光栅常数d=2μm

的光栅上，用焦距f=0.500m的透镜将光聚在屏上，测得第一级谱线与屏中心的距离l=0.1667m，则可知该入射光的波长为________________，可见的最高级数________。光栅方程：fO屏l29七月202328解：光栅方程：17（1）在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=400nm

，λ2=760nm。已知单缝宽度b=1.0×10-2cm，透镜焦距f=50cm．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。（2）若用光栅常数d=1.0×10-3cm的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级明纹之间的距离。29七月202329解：（1）17（1）在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=400nm

，λ2=760nm。已知单缝宽度b=1.0×10-2cm，透镜焦距f=50cm．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。（2）若用光栅常数d=1.0×10-3cm的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级明纹之间的距离。衍射明纹：fx29七月202330解：（2）17（1）在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=400nm

，λ2=760nm。已知单缝宽度b=1.0×10-2cm，透镜焦距f=50cm．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。（2）若用光栅常数d=1.0×10-3cm的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级明纹之间的距离。fx光栅方程：29七月202331解：（2）17（1）在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=400nm

，λ2=760nm。已知单缝宽度b=1.0×10-2cm，透镜焦距f=50cm．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。（2）若用光栅常数d=1.0×10-3cm的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级明纹之间的距离。fx光栅方程：29七月202332光的偏振一马吕斯定律马吕斯定律二反射光和折射光的偏振玻璃反射光部分偏振光，垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动.折射光

部分偏振光，平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动.玻璃布儒斯特角29七月202333反射光部分偏振光，垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动.折射光

部分偏振光，平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动.玻璃布儒斯特角反射光完全偏振光，振动面垂直于入射面.折射光

部分偏振光，平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动.反射光与折射光相互垂直29七月20233418一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成60°角，则穿过两个偏振片后的光强为（）。√ＢＣＤＡ•••29七月202335解：19自然光从空气中射入到介质的表面，当折射角为30°时，反射光是完全偏振光，则此入射角为

，介质的折射率为

。当发射光是完全偏振光时，入射角为起偏角。由于：布儒斯特定律：29七月20233620一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片。若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为（）。A1／2B1／3C1／4D1／5解：√光学练习四29七月202337狭义相对论一、相对论基本原理物理定律在所有的惯性系中都具有相同的表达形式.相对性原理：光速不变原理：真空中的光速是常量，它与光源或观察者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择.二、洛仑兹变换正变换逆变换29七月202338二、洛仑兹变换正变换逆变换三、狭义相对论时空观同时的相对性长度收缩29七月202339三、狭义相对论时空观同时的相对性1.同时发生在同一地点的两个事件，同时性是绝对的2.发生在不同地点的事件同时性是相对的长度收缩时间延缓四、相对论动力学基础质速关系质能关系动量与能量的关系29七月20