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文档简介

1第十六章光的干涉第十七章光的衍射§16-1光源光的单色性和光的相干性§16-2双缝干涉§16-3光程和光程差§16-4

薄膜干涉§17-1光的衍射现象惠更斯-菲涅耳原理§17-2单缝的夫琅禾费衍射§17-3圆孔衍射光学仪器的分辨率§17-4平面衍射光栅217—18世纪是光学发展史上的一个重要时期。伽利略、开普勒发明了天文望远镜，斯涅尔、笛卡儿导出了光的折射定律和反射定律。

对于光的本质存在争论，牛顿支持光的微粒学说，它可以说明光的反射和折射规律，并认为光在水中的传播速度比空气中的速度大。惠更斯支持光的波动学说，它也能解释光的反射和折射规律，并能说明双折射现象，但是认为光在水中的传播速度比空气中的速度小。1850年傅科从实验中测定了光在水中的传播速度比空气中的速度小，法拉第、麦克斯韦证明了光是电磁波。爱因斯坦用光量子理论解释了光电效应实验。因此光具有波粒二相性。3§16-1光波及相干条件光波列长度一、光波波函数代表一列无限延续的平面单色光波。普通光源：2发光的随机性1发光的间隙性表示光源单色性好坏称为准单色光4同一种介质中光强的相对分布沿r方向传播电磁波电场分量表示为

复数形式或其中（复振幅）矢量形式发散球面波光强电矢量的振动称为光振动5二、光程(opticalpath)真空中介质中由得所以

此式表示，光在折射率为n的介质中传播x路程所引起的相位变化,与在真空中传播nx的路程所引起的相位变化相同。根据这个道理，我们把光传播的路程与所在介质折射率的乘积，定义为光程。

一般式两式相比得6三、相干条件(coherentcondition)光的独立传播原理光波叠加原理P点合振动P点光强P点相位差7由光波的叠加而引起光强重新分布的现象，称为光的干涉。

干涉项干涉项不为零的叠加，称为相干叠加相遇处的光强与它们之间的相位差δ有关当cos

>0时I>I1+I2

当cos

<0时I<I1+I2

特别是当δ＝

2ｋπ（ｋ为任意整数）时总光强达最大，δ＝

(2ｋ＋１)π时达最小。8当满足相干条件后，ｐ点的光强决定于干涉项中的[k2r2

k1r1]因子光程差在相遇处各点的光强决定于两列光波到达该点的光程差。相干条件：⑴频率相同；⑵存在互相平行的振动分量；⑶具有固定的相位关系。相位差9四、获得相干光波的方法两列普通光源发出的光波不能产生干涉现象利用一定的光学系统将同一列光波分解为两部

分，让它们通过不同的路径后又重新相遇，实现

同一波列自身相干涉的目的。这样的两列光波频

率相同，初相位相同，并且可以使它们具有平行

的振动分量，只是由于经历了不同的路径而存在

一定的光程差，相干条件得到了满足。(1)分波前法，又称分波阵面法。如杨氏双缝干涉

分解光波的

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