大学物理901相干光课件

波动光学第四篇波动光学第四篇一光的干涉

1

理解相干光的条件及获得相干光的方法.

2

掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，理解在什么情况下的反射光有相位跃变.3

能分析杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置.

4了解迈克耳孙干涉仪的工作原理.教学基本要求一光的干涉1理解相干光的条件及获得相干光的

2

理解用波带法来分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分布规律的方法，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响.3理解光栅衍射公式,会确定光栅衍射谱线的位置，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响.

4

了解衍射对光学仪器分辨率的影响.5了解x射线的衍射现象和布拉格公式的物理意义.二光的衍射1了解惠更斯－菲涅耳原理及它对光的衍射现象的定性解释.2理解用波带法来分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分三光的偏振

理解自然光与偏振光的区别;

理解布儒斯特定律和马吕斯定律;

了解双折射现象;

了解线偏振光的获得方法和检验方法.

三光的偏振理解自然光与偏振光的区别;9-1相干光光是一种电磁波二相干光9-1相干光光是一种电磁波一光是一种电磁波平面电磁波方程真空中的光速可见光的范围

光矢量用矢量表示光矢量,它在引起人眼视觉和底片感光上起主要作用.一光是一种电磁波平面电磁波方程真空中的光速

电磁波1.电磁波的产生

凡做加速运动的电荷都是电磁波的波源例如：天线中的振荡电流分子或原子中电荷的振动2.对电磁波平面简谐电磁波的性质(1)(2)

电磁波是横波•的描述（平面简谐波）和传播速度相同、相位相同电磁波1.电磁波的产生凡做加速运动的电荷都是(3)量值上(4)波速(5)电磁波具有波的共性——在介质分界面处有反射和折射3.电磁波的能量密度真空中折射率(3)量值上(4)波速(5)电磁波具有波的共性——在能流密度dA波的强度I结论：I

正比于E02或H02,通常用其相对强度坡印亭矢量表示（坡印亭矢量）能流密度dA波的强度I结论：I正比于E02或H02P21二相干光普通光源发光特点：原子发光是断续的，每次发光形成一长度有限的波列,各原子各次发光相互独立，各波列互不相干.1）普通光源的发光机制原子能级及发光跃迁基态激发态跃迁自发辐射P21二相干光普通光源发光特点：·2).光波的叠加光强P12r1r2··当干涉项,非相干叠加,相干叠加当干涉项

·2).光波的叠加光强P12r1r2··当干涉项,非相干讨论1.非相干叠加即不恒定

非相干叠加时(1)(2)(3)讨论1.非相干叠加即不恒定非相干叠加时(1)(2)(3)(1)相长干涉（明）(2)相消干涉（暗）2.相干叠加如果如果(1)相长干涉（明）(2)相消干涉（暗）2.相干叠加如果3）光的干涉产生条件1.同频率2.同振向3.位相差恒定4.光强相差不大5.光程差不大3）光的干涉产生条件1.同频率4）相干光的产生波阵面分割法*光源振幅分割法4）相干光的产生波阵面分割法*光源振幅分割法9-02光的干涉-----分波阵面法杨氏双缝干涉实验双缝干涉光强分布三双镜四劳埃德镜9-02光的干涉-----分波阵面法杨氏双缝干涉实验p实验装置一杨氏双缝干涉实验波程差p实验装置一杨氏双缝干涉实验波程差减弱加强暗纹明纹p减弱加强暗纹明纹p讨论条纹间距明暗条纹的位置白光照射时，出现彩色条纹暗纹明纹1）条纹间距与的关系;若变化，则将怎样变化？一定时，讨论条纹间距明暗条纹的位置白光照射时，出现彩色条纹暗纹明纹一定时，若变化，则将怎样变化？1）一定时，若变化，则2）

条纹间距与的关系如何？一定时，2）条二双缝干涉光强分布合光强干涉项若其中则二双缝干涉光强分布合光强干涉项若其中则光强分布图光强分布图紫光光强分布图波长不同条纹间距不同红光光强分布图紫光光强分布图波长不同条纹间距不同红光光强分布图P三双镜P三双镜四劳埃德镜

半波损失：光从光速较大的介质射向光速较小的介质时反射光的相位较之入射光的相位跃变了，相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的波程差，称为半波损失.PML四劳埃德镜半波损失：光从光速较大

例1以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上,双缝与屏幕的垂直距离为1m.(1)从第一级明纹到同侧的第四级明纹的距离为7.5mm,求单色光的波长;(2)若入射光的波长为600nm,求相邻两明纹间的距离.解（1）（2）例1以单色光照射到相距为0.2mm的双缝C解计算波程差BA12,求第一次测到极大时，射电星的方位与湖面所成的角.如图离湖面处有一电磁波接收器位于C，当一射电星从地平面渐渐升起时，接收器断续接收到一系列极大值.已知射电星发射的电磁波波长为例2射电信号