大学物理-波动光学复习重点课件

期末复习第五篇波动光学光的干涉光的衍射光的偏振期末复习第五篇波动光学1第21章光的干涉一、相干光的条件:频率相同振动方向相同恒定的相差二、杨氏双缝干涉位相差条件程差条件坐标条件明暗条件强度分布1、明暗条件：第21章光的干涉一、相干光的条件:频率相同振动方向相同2中，影响“

”的因素几何路程r1,r2介质“n”S1,s2处的位相

直接由位相反映由光程反映半波损失注意(1)

(2)动态反映（A）装置放入介质中（B）点光源不放中间:（如右上图）中，影响“”的因素几何路程r1,3例1：双缝一缝前若放一云母片，原中央明纹处被第7级明纹占据。已知：解：求：云母片厚度插入云母片条纹为何会移动？r2r1光程差改变了。0级明纹移到那里去了？上面去了。条纹级数增高一级则光程差增大几个？一个。光程差改变3例1：双缝一缝前若放一云母片，原中央明纹处被已知：解：求：云4

例2：中央‘O’点为k=2级明纹求：与之差

屏上条纹的位置零级明纹的位置插入薄片e

条纹如何移动？若O点为k=-3

级明纹，求n例2：中央‘O’点为k=2级明纹屏5

例

3、将一微波探测器放于湖边，探测器的位置在水面上方0.5m处,当一颗辐射21cm波长的射电星从地平线上缓慢升起时,探测器接收到的射电波强度将依次出现极大、极小，问当此探测器收到第一个极大时，该射电星处于水平面上方什么角度？解2、求光强的方法解析法振幅矢量迭加例3、将一微波探测器放于湖边，探测器的位置在水面上方06三、薄膜干涉=l+21、等倾干涉2、等厚干涉动态反映

动态反映：d

等倾条纹（同心圆）外冒di上板向上平移条纹向棱边移动,条纹变密并向棱边移动光垂直入射时(i=0)三、薄膜干涉=l+21、等倾干涉2、等厚干涉动态反映动态反73、牛顿环:模具例3、（1）如何判断镜头太平或太凸？

轻压一下镜头，条纹会移动变薄，内缩镜头太平(图b)。变薄，外冒镜头太凸(图c)。（2）图b、波长

，求空气隙最大厚度数得中心点为：k=3级暗纹透镜向上平移,气隙变厚条纹内缩.变薄，条纹外冒动态反映3、牛顿环:模具例3、（1）如何判8例4、牛顿环如图示情况,明暗条纹如何分布?4、迈克耳逊干涉仪M1与M2严格垂直——等倾干涉M1与M2不垂直——等厚干涉条纹移动N条，光程差改变N

，可动镜移动例4、牛顿环如图示情况,明暗条纹如何分布?4、迈克耳逊干涉仪91、单缝衍射讨论：（1）缝上、下移动，中央明纹的位置变否？（2）缝宽增加为原来的3倍，问I0及sin

1

如何变化？不变一、夫琅和费衍射强度第22章光的衍射(无数子波干涉的结果)中央明纹1、单缝衍射讨论：（1）缝上、下移动，中央明纹的位置变否？（102、双缝衍射强度受单缝衍射的调制缺级整数比时，k级明纹缺级，不止一条注意

d、a、

、对条纹的影响。掌握课堂举例。及22—9、10、113、多缝（光栅）衍射条纹特点：主极大明亮、尖细，相邻明纹间有宽广的暗区（N-1个极小，N-2个次极大）2、双缝衍射强度受单缝衍射的调制缺级整数比时，k级明纹11主极大（明纹）的位置：强度宽度缺级注意（1）深刻领会“光栅方程”的意义如：平行光斜入射的情况（2）最高级数：由=900

求得，最后一条看不见（3）总条纹数（所有可见明纹），若给出缝宽，注意缺级现象掌握课堂举例及作业主极大（明纹）的位置：强度宽度缺级注意（1）深刻领会124、圆孔衍射最小分辨角分辨率（分辨本领）：问：孔径相同的微波望远镜与光学望远镜哪种分辨率高？5、x射线衍射(布喇格衍射)4、圆孔衍射最小分辨角分辨率（分辨本领）：问：孔径相同的微波13例5、光栅衍射强度分布如图，设入=600nm求：d、a、N及屏上条纹数目解：屏幕上出现的全部明纹为共13条例5、光栅衍射强度分布如图，设入=600n14例6用每毫米有300条刻痕的衍射光栅来检验仅含有属于红和蓝的两种单色成分的光谱。已知红谱线波长在范围内，蓝谱线波长在范围内。当光垂直入射到光栅上时，发现在角度处，红蓝两谱线同时出现。(1)在什么角度下红蓝两谱线还会同时出现?(2)在什么角度下只有红谱线出现?解：（1）根据对红光对蓝光红光最大级次：令即：红4

蓝6还会重合,角度为（2）因红光最多只能看到4级，且红2，4与蓝重合，故纯红光谱的1、3级将出现例6用每毫米有300条刻痕的衍射光栅来检验仅含有属于红和15第23章光的偏振一、马吕斯定律：二、布儒斯特定律第23章光的偏振一、马吕斯定律：二、布儒斯特定律16三、双折射·光轴例6、用惠更斯原理作出双折射光路图o光，振动方向垂直于主平面e光，振动方向平行于主平面三、双折射·光轴例6、用惠更斯原理作出双折射光路图o光，振动17四、椭圆偏振光、圆偏振光线偏振光k奇数……k偶数……正椭圆

圆其它，斜椭圆/4

波片,/2波片：自然光、线偏振光通过它后是什么光？(加一偏振片后可产生干涉)线偏振光经

/2

波片：造成

位相差，仍是线偏振光经

/4

波片：造成

/2

位相差，是椭圆偏振光自然光经/2波片：还是自然光经/4波片：还是自然光四、椭圆偏振光、圆偏振光线偏振光k奇数……正椭圆18例7、用一块偏振片和一块/4

波片去鉴别：自然光、

部分偏振光、线偏振光、圆偏振光与椭圆偏振光（1）先用一偏振片，光通过转动的偏振片后为部分偏振光或椭圆偏振光（无消光）（2）再用/4波片及偏振片，进一步鉴别：自然光圆偏振光光强不变光强变，无消光部分偏振光椭圆偏振光光强变，有消光光强变，有消光为自然光或圆偏振光光强不变光强改变例7、用一块偏振片和一块/4波片去鉴别：自然光、19注意：（1）自然光与部分偏振光中两垂直成分无恒定相位差、而圆和椭圆偏振光中两垂直成分有恒定相位差。（2）圆与椭圆偏振光（长轴或短轴平行于四分之一波片的光轴时）经四分之一波片后，两垂直成分位相差改变例8、杨氏双缝干涉实验中，加三个偏振片，偏振化方向为P2

P1，P0与P2、P1成450讨论（1）屏上有无干涉条纹？屏上无干涉条纹（2）屏上各处偏振态如何？k

时，原明、暗纹处为线偏振光(2k+1)/2时，为圆偏振光其他值时，为椭圆偏振光注意：（1）自然光与部分偏振光中两垂直成分无恒定相位差、而圆20无条纹(5)若去掉所有的偏振片,屏上有无条纹?有条纹（3）屏前加偏振片P3，且偏振化方向P3//P0屏上有无条纹？有条纹，条纹位置与原来同。(4)若去掉P0,屏上有无条纹?无条纹(5)若去掉所有的偏振片,屏上有无条纹?有条纹（3）屏21例9、让入射的平面偏振光依次通过偏振片P1和P2，P1和P2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是

和