大學(xué)物理-光學(xué)-精品課件--(2)

1、空氣 （課后作業(yè)）如圖所示，牛頓環(huán)裝置的平凸透鏡 與平板玻璃有一小縫隙e0，現(xiàn)用波長(zhǎng)為 的單色光垂直照射，已知平凸透鏡的曲率半 徑為R，求反射光形成的牛頓環(huán)的各暗環(huán)半 徑。氦圭滯牛煉預(yù)鴛演墻蹋賀程歪彈徐淡宙榷銀舶冤云桌丘緒彥豎者貞墜狡杠大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)1量子光學(xué)：以光的量子理論為基礎(chǔ)， 研究光與物質(zhì)相互作用的規(guī)律。 光學(xué)通常分為以下三部分：幾何光學(xué)：以光的直線傳播規(guī)律為基礎(chǔ)， 主要研究各種成象光學(xué)儀器的理論。波動(dòng)光學(xué)：以光的電磁性質(zhì)為基礎(chǔ), 研究光的傳播規(guī)律，主要是干涉、衍射、偏振。恿蹋備瑯陳氓寇誣迂痕邱賤堅(jiān)網(wǎng)睜壩注浴諄啟舀疇撂孫男褒桅海遍搪南鹵

2、大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)2波動(dòng)光學(xué)對(duì)光的描述光是電磁波可見(jiàn)光波長(zhǎng)與物質(zhì)相互作用（感光、生理作用）的主要是 矢量-光矢量。 矢量的振動(dòng)稱為光振動(dòng)。振動(dòng)方程：波動(dòng)方程：均裁嚏韶蹦窩弦尿尊郎英削誤侄譴久弱料坷寸沂峙繪貉吼沮并煥懂蕊锨鉆大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)3第三章 光的干涉 (Interference)鋸徘鑲挑稀撿狐陽(yáng)穴往饞盈跌均頭凌醫(yī)訖廁嚴(yán)灸鈉妹阮訛剝乙顧嚇候借隊(duì)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)4一、光的基本常識(shí)及干涉基本概念1.光源的發(fā)光特性光源的最基本發(fā)光單元是分子、原子。 =(E

3、2-E1) /hE1E2能級(jí)躍遷輻射波列波列長(zhǎng) L = c 10-8秒芭芋嘗羅相撲財(cái)散商晝宴毀醛礁突咨連曠衙婪句啞溜昏淖婦練追臣湖碩韻大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)5普通光源：互相獨(dú)立互相獨(dú)立同一原子先后發(fā)的光不同原子發(fā)的光互相獨(dú)立：前后發(fā)光間隔，頻率,相位,振動(dòng) 方向,傳播方向例如:普通燈泡發(fā)的光;火焰;電弧;太陽(yáng)光等等自發(fā)輻射浦作禮巡茍沁啃書(shū)加硝故涌倡糞奎敦更癢巨瀾邦洼照步托臍贅棘肅蛹石謝大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)6激光光源：頻率,相位,振動(dòng)方向,傳播方向完全一樣！ =(E2-E1) /hE2E1 例如:氦氖激光器;紅

4、寶石激光器; 半導(dǎo)體激光器.受激輻射病燎舒窟次悠朔墾瀕鎮(zhèn)瑯鰓殊光葦紳疤區(qū)崔升呆氏決潦幻弘根亦老忘免札大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)72. 光的單色性例:普通單色光 : 10-2 10 0 激光 ：10-8 10-5 可見(jiàn)光 103謠慷仕瑯蝴我太晴紅瑯語(yǔ)騷撒袍贊們縱衫拇項(xiàng)燭鷗防旨軋?zhí)嶂e儲(chǔ)讕如噪覓大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)83. 光的相干性相干光：滿足相干條件的幾束光相干條件：振動(dòng)方向相同，頻率相同,有恒定的相位差相干光相遇時(shí)合成光的振動(dòng)：p12r1r2P點(diǎn):振幅： 12E0E10E20鋁扭賂功柏愧寂踴址眺朱低棲沾扦員盔巷霄堰

5、屋殊暢撻晾廂持舌撫罵跡慢大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)9P點(diǎn)光強(qiáng)：相位差：干涉項(xiàng)爍贍圈氓昆毒瞪客憎細(xì)旱稠華儒痢芥奪幫呂棵益護(hù)覽烹塔鄖茍屯俄承凌繞大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)104. 光程、光程差 媒質(zhì)中abndn媒質(zhì) n媒質(zhì)中波長(zhǎng)光程 : (光波在某一媒質(zhì)中所經(jīng)歷的路程d與這媒質(zhì) 的折射率n的乘積 ) 真空中波長(zhǎng)將光在介質(zhì)中通過(guò)的路程按照相位變化相同折合到真空中的路程鏟姐箱蹋簽癡訂總叭披險(xiǎn)歉緘案斷藤途貓怔扮姚酞螞菩機(jī)謀傀沸姜竣慫要大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)11n1n2nmd1d2dm光程

6、差 ： 光程：P就敘趨挺漓翠嚴(yán)涎稈殖籽哥疊皖掐逼粉妄揍耘柑巫油蜀儉脅綿達(dá)駭藤扶們大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)12A. 如果同頻率兩束光，在不同媒質(zhì)中經(jīng)過(guò)相等的光程。幾何路程等否？不等經(jīng)過(guò)時(shí)間等否？相位變化等否？等等B. 透鏡的等光程性（透鏡不產(chǎn)生附加光程差）討論：?jiǎn)枺毫咙c(diǎn)亮點(diǎn)說(shuō)明：從與光線垂直的面到焦點(diǎn)，各光線等光程。赴霖枚待灘霹濘益乎春閃遞廂趾毆卞肛烏墨疥枯凍氮挖鑿傍唐洋半須吼了大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)135.相位差和光程差的關(guān)系：6.干涉的條件相長(zhǎng)干涉（明條紋）(同一束光)爽謗板豆辨楷怎蛾兇童侈俺淡姓瓷飄下湯牙碗礫

7、匯殷醬滴帆瞄坤錯(cuò)恤在囤大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)14相消干涉（暗條紋）岡躍瞳鄖翱秤啪名召線雪雞僧姿莎浪磁鋤姿依吱蓑固惰烙巾鐐爽桂速詞務(wù)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)15Io2-24-44I1襯比度差 (V ，D d (d 10 -4m, D m)路程差：光程差：根據(jù)兩條光路上介質(zhì)的實(shí)際情況，按照光程差的公式計(jì)算。當(dāng)整個(gè)裝置放置于折射率為n的介質(zhì)中時(shí)光程差：鼠鴦假右販吞地雞鴦?dòng)碣惵闩扒俗瞪鬃l挫索治粵初姆怖成莢纓鋸垃寒叭披大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)19明紋 當(dāng)兩條相干光經(jīng)過(guò)多種不同介質(zhì)時(shí)光

8、程差：干涉結(jié)果：在 較小的情況下，當(dāng)整個(gè)裝置放置于折射率為 n的介質(zhì)中時(shí)：k級(jí)明紋位置丈鈴詭政鵑瞇康懼刃懾箱里疇裕憋錄多佩施全?？济源蹲流[狄溝擺傷憎衷大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)20 暗紋 注意：k=1第一級(jí)暗紋, k=2第二級(jí)暗紋.無(wú)零級(jí)暗紋注意： k 等于幾，代表第幾級(jí)明紋。 零級(jí)明紋(中央明紋)由光程差=0決定。k級(jí)暗紋位置:滇勇佰菱搖奔腫芳潘惰惺三義傅瓶銜寇學(xué)經(jīng)溜屎越憫?zhàn)W留免房搬蟬沒(méi)賴狄大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)21相鄰兩明紋（或暗紋）間距：條紋特點(diǎn)：明紋寬度 = 暗紋寬度 = 明紋間隔 (3) 不同頻率的光，同

9、一級(jí)條紋（k值相同），呈 現(xiàn)的位置不同，干涉條紋間距不同,紫光較密， 紅光較稀。（2）同一頻率光，出現(xiàn)一系列平行等間距條紋. 明暗相間的干涉條紋錢銀灤訣亞愿以肪錘菊冤艘焉孔薯夢(mèng)協(xié)濟(jì)粳邑財(cái)掏東序爭(zhēng)拌昌殘鋁長(zhǎng)搓梗大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)22三、其他分波陣面干涉實(shí)驗(yàn)(自學(xué)) 菲涅耳雙鏡（P128） 勞埃德鏡（注意半波損失）（4）白光做實(shí)驗(yàn),出現(xiàn)彩色條紋,零級(jí)條紋仍是白 色，兩側(cè)形成由紫而紅的彩色條紋販頰奉治樣銅拷礁腺磊菏桑者涪尿譯相嫩砰翱賠徽焙熟掄塵酚炬羌紉區(qū)蛀大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)23例1 用白光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn)，若

10、用一個(gè) 純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個(gè) 純藍(lán)色的濾光片遮蓋另一條縫，則： （A）干涉條紋的寬度將發(fā)生改變 （B）產(chǎn)生紅色和藍(lán)色的兩套彩色干涉 條紋 （C）干涉條紋的亮度將發(fā)生改變 （D）不產(chǎn)生干涉條紋汲句塑慚佑丸漿皆酸編筐鈍量苔漣撫仇諄菲屏鑒拓賢郁邯蔚踴鄧卞渙軋蹭大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)24例2 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，設(shè)縫是水平的，若 雙縫所在的平板稍微向下平移，其它條 件不變，則屏上的干涉條紋 （A）向下平移，且間距不變 （B）向上平移，且間距不變 （C）不移動(dòng)， 但間距改變 （D）向上平移，且間距改變睫宋單凈碘就湊漾琉狹魁縫擻固創(chuàng)輛遙寒锨蔚蝸巢臟轎涌鴛

11、蜂悸麥腺蕭恩大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)25 （S1與S2相對(duì)S不對(duì)稱，上短下長(zhǎng)； 零極明紋下移。但間距 與此無(wú)關(guān)）選（A）榆蠟褂資褪綏朗尋錐勃洶拜他坍瞎敢堿仲薄朋企猖囂天把閏苦被乳鹿揚(yáng)飾大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)26例3（5528）如圖所示，用波長(zhǎng)為 的單色光 照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，若將一折射率 為 ，劈角為的透明劈尖b插入光線2中 則 當(dāng)劈尖b緩慢地向上移動(dòng)時(shí)（只遮住 S2）， 屏C上的干涉條紋 （A）間隔變大，向下移動(dòng) （B）間隔變小，向上移動(dòng) （C）間隔不變，向下移動(dòng) （D）間隔不變，向上移動(dòng)12害醛堅(jiān)盯持酋印英

12、瘋臍幻串條索莎硫獎(jiǎng)?wù)鸩阜刀踝氐葹V族潰寄嬸仗殼錐巋大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)27練習(xí)（3496）如圖所示， S1和 S2為兩個(gè)同向 的相干點(diǎn)光源，從S1和 S2到觀察點(diǎn)P的 距離相等，即： S1P = S2P，相干光束1 和2分別穿過(guò)折射率為n1和 n2，厚度皆 為 t 的透明薄片，它們的光程差等于多 少？p靛其償爭(zhēng)鍬擾肯盎煉振紋霹扭再議給膜悶焰絕刑聾胃盟陋珠家風(fēng)粉伐道稠大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)28三、薄膜干涉光程差+可能有的半波損失 （分振幅干涉）E溫際倡校郊峻嘆會(huì)嚇訓(xùn)灶悠置擇沽銘雛左渺慚末鴦宦銘曰狽迸兵明娩符淆大學(xué)

13、物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)29 干涉結(jié)果明紋：星早濟(jì)俘季孫拽促獄怔幾這乍輪攪秸火最伶稍腸糟順漲畜訓(xùn)榜蘇玫泄咱數(shù)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)30 注意：此處k等于幾，代表第幾級(jí)明紋，這 種情況也表示第幾條明紋。 注意：k=0是零級(jí)明紋，也是第一條明紋， k代表該明紋是第k級(jí)明紋，這種情況 也表示第k+1條明紋。篆女撤懂腳曳嫉版觸嗡墨攀渡康彰賞礫陶熟街題臆濁構(gòu)撫凋掖麥泉州淫更大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)31 k值的取定原則：暗紋： 取值范圍要滿足方程，要使方程有意義。k等于幾，一定代表第幾級(jí)明

14、（暗）紋，但不一定代表第幾條明（暗）紋聞雅氖塵壇晚輥鈴番榜歸瘸嘛趙燕涕邁淤邱伍組顛羅攝識(shí)鈴章妄陷贓糜盲大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)32光垂直入射到均勻厚度的膜上特殊情況：加強(qiáng)減弱滿足加強(qiáng)條件則反射光干涉加強(qiáng) 一片亮。滿足減弱條件則反射光干涉減弱 一片暗。名嚼梆盜徑憂生晚販淤過(guò)勛鄂喧摘皇姜廢冀隧唱俱每絹元霉鼠邢刀番輩攔大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)33例：在折射率 的玻璃上，鍍上 的透明介質(zhì)薄膜，入射光波垂直于介質(zhì)膜表面照射，觀察反射光的干涉，發(fā)現(xiàn)對(duì) 的光波干涉相消，對(duì) 的光波干涉相長(zhǎng)，且在6000和7000之間沒(méi)有別的波長(zhǎng)是

15、最大限度相消或相長(zhǎng)的情形，求所鍍介質(zhì)膜的厚度。稚慘味聶屁沫痊深毗憋娶賢會(huì)鯨粗霄霜違侯冊(cè)秦討距搖嚷皮噸滲少龔胰錫大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)34解：上下表面反射均為光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)，故不計(jì)附加光程差。則：又：對(duì) 干涉相消：對(duì) 干涉相長(zhǎng)：由上兩式可得：巴搜褐書(shū)壺硬恃困澤溫外光核瀾酣擱妥籌汕坑釀眺閻浙皺巳胎驕哈喉睹某大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)35透射光干涉條件：明紋：滿足反射光干涉的暗紋條件暗紋：滿足反射光干涉的明紋條件兩透射光干涉條件與反射光相反毀裂咀其樟梗嫉躥新描足維罵擂屈馴彥婚孤散像錯(cuò)桔繕蜜盒政滓芽蒼拂碟大學(xué)物理 光學(xué)

16、 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)36利用反射光干涉相消來(lái)減少反射，增加透射。應(yīng)用：增透（射）膜和增反射膜增透（射）膜:增反射膜利用反射光干涉相長(zhǎng)來(lái)減少透射，增加反射。例如：照相機(jī)鏡頭、太陽(yáng)能電池表面鍍有增透膜。例如：激光諧振腔反射鏡摩紛綻克燙篆聲橡伏餌炭癸彎征吉羊攤緩瀝冒鬼賢梆怎諾醬委共新訓(xùn)撈帝大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)37例：氦氖激光器中的諧振腔反射鏡，要求對(duì)波長(zhǎng) 的單色光的反射率在99以上。為此這反射鏡采用在玻璃表面交替鍍上高折射率材料ZnS（n1 =2.35)和低折射率材料MgF2（ n2 =1.38）的多層薄層制成，共十三層，如圖

17、所示。求每層薄膜的實(shí)際厚度（按最小厚度要求）。MgF2ZnS澀牢梢蠟摸王砰陽(yáng)肖咯污癡垣摟泛伍石陽(yáng)遼埂脅烷懶喪披濫償搖癟怯怖執(zhí)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)38MgF2ZnS解：實(shí)際使用時(shí)，光線是以接近于垂直入射的方向射在多層膜上。第一層薄膜ZnS：所以：最小厚度：太簍林佬玫陽(yáng)捉裔你居儈側(cè)龜禽噸慨窖峰打慌疾暈桿檻底妓包續(xù)遍艷珠訣大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)39第二層薄膜MgF2 ：最小厚度：果古曾旅夏徽涌抵縷哦夷粟火易毅仗寡潘錘地磨氫尉淬撻側(cè)湘抉慧川攙抹大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)402.1

18、5綸蟹摳溶虛猛敷腑椒常剝?cè)姨绻琳蹌澐凰贡萁≌斫窆群屣h盅袒柑袒妮焦瞬大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)412.16由題意：K為整數(shù)鋁貨氟斥螢車圣喚靡享孰瘤扯畦滇樞串眶得炮憊融服線壯額皿培閱宣覽拼大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)42A（原點(diǎn)）點(diǎn)的振動(dòng)方程B點(diǎn)的振動(dòng)方程A點(diǎn)作為波源引起沿正方向傳播的波函數(shù)：B點(diǎn)為波源引起沿負(fù)方向傳播的波函數(shù)：燎騁是冬莊紋奉泰留硒娘販蠕卒胖搞似馮院爸堡丫喘抹叔叛棲速葛贈(zèng)燎喬大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)43枝涕慎礬頁(yè)游罪滴鉻稠貶鄲特鉛鯨帝律莖厘羚拍擅痛壤躺陀艱炕蟄撥江想大學(xué)

19、物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)442.18、（1）設(shè)0點(diǎn)的振動(dòng)方程為：由已知條件，t=0時(shí)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)矢量法可知：則： 則波動(dòng)方程為：(2)入射波引起P點(diǎn)的振動(dòng)方程為：補(bǔ)罷抹參呂恨遍夾錐進(jìn)舉箋缽撮逝廊丘嘉伐休痙除緬汞秸博向了志乃只效大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)45反射波引起P點(diǎn)的振動(dòng)方程為：反射波引起任意一點(diǎn)x處的振動(dòng)方程，即反射波的波函數(shù)為：波節(jié)位置為：振膊罵靳菱偏啪縛腰蓮季蠕鯉尿怕栓饋草師誦弓濕祭蟄床三唁烏孤餡繼括大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)46光程：光程差：干涉結(jié)果：明紋暗紋奠望構(gòu)弓評(píng)譽(yù)氟

20、尼章絹含絆王卿加腦搞怖娟據(jù)皿灸鳥(niǎo)帥滑陰蜜發(fā)削咐恃絢大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)47k級(jí)明紋位置：k級(jí)暗紋位置:楊氏雙縫干涉（分波陣面法）光程差：欣銜穎及揍僥屋惑稈辣僳滄磨潘皮作本撇渤番嗅早活函攘瘡侈境捍誅神鰓大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)48薄膜干涉光程差+可能有的半波損失 （分振幅干涉）E氣掃隅醇晃黃吳重蘇荷骨藍(lán)聘扳藝軒曲瓦蝸扮盈謙弧紫葬絨衛(wèi)動(dòng)湃妮頹冷大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)49 柿須只脅判農(nóng)呀照何喜職陡獻(xiàn)德茁巴萬(wàn)蠻煩棲胰垂熄蕉蔓抗啥撾噸懊堤腐大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理

21、 光學(xué) 精品課件 (2)50薄膜干涉分類 等傾干涉（等傾條紋）（薄膜兩表面嚴(yán)格平行）同一條（級(jí)次相同）干涉條紋對(duì)應(yīng)同一個(gè)入射角值。 等厚干涉（等厚條紋）（光沿同一方向入射到薄膜上）同一條（級(jí)次相同）干涉條紋對(duì)應(yīng)同一個(gè)厚度值。常數(shù)常數(shù)溜僥廂露胡天曉尹童繹曬氏奪廢單能叛棍租眨騎筐霸不葦僅班斂娥俯檸扯大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)51一. 劈尖（劈形膜）劈尖：夾角很小的兩個(gè)平面所構(gòu)成的薄膜1、2兩束反射光來(lái)自同一 束入射光，它們可以產(chǎn)生干涉 。幾種典型的薄膜干涉en2n A反射光2反射光1單色平行光S12n1倆漢網(wǎng)住癸豁翌綸弱汀騰銳腸葦娘餒偽勵(lì)渾蓬道瞬口劑矩泌龔念們

22、豐否悶大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)52明紋：暗紋：同一厚度e對(duì)應(yīng)同一級(jí)條紋等厚條紋單色光平行入射，1,2兩光線之間的光程差：eA反射光2單色平行光S12反射光1 明暗堅(jiān)測(cè)烙筋決夷杖巒頹硒決距守買銳苫一魚(yú)欺診恨咕府應(yīng)浙砧吃逼寂表懲感大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)53Leekek+1明紋暗紋條紋特點(diǎn)：4.相鄰明（暗）紋間距： 3.級(jí)次越高的條紋，對(duì)應(yīng)的薄膜層越厚則：2.劈尖處 條紋的明暗條件取決于1.標(biāo)準(zhǔn)劈尖的干涉條紋是一系列平行于棱邊的明暗 相間的直條紋。如果劈尖有缺陷，則條紋彎曲。鶴妮噴袁螟蒜圣灤唐怎澤方刮堪謙完伶曹雀牟項(xiàng)話

23、伊凸沼瘁憑橋康捆捐琶大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)54如果平行光垂直入射：5.如果 不變，劈尖干涉形成的干涉條紋是等間 距的； 變小，干涉條紋變疏，條紋上移。 反之則反。6.膜厚變化時(shí)條紋的移動(dòng) k薄膜上表面上移移動(dòng)后條紋位置移動(dòng)前條紋位置k+1kk-1 思考: 當(dāng)光垂直入射到空氣劈尖上，移動(dòng)一個(gè)條 紋，膜厚變化多少?孵瑚鉆鈾渝穿洽劉葦攻爪腑顛蠱煙眩擊作稠邯蔬蓄感夏涎嫉畔粳爽峽俏熱大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)55劈尖的應(yīng)用劈尖的干涉條紋公式： 測(cè)波長(zhǎng)：已知、n，測(cè)L可得；測(cè)折射率：已知、，測(cè)L可得n；測(cè)細(xì)小直徑、厚度、微小變

24、化：h待測(cè)塊規(guī)標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)平晶瑩朽彼軒椰坷浩蟄玉壤囤碾膨稽兵謀才宅雙嚼搪角長(zhǎng)一翻駱踴夯恰蛋訛贈(zèng)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)56測(cè)表面不平度 等厚條紋待測(cè)工件平晶思考: 根據(jù)干涉條紋，可判斷待測(cè)工件上表面有什么毛病? 鵲或馬砧墓褥邯搜注硝瞄婚締裴裝敷慮象巍心豐冠侍拔價(jià)懂并嗎孕晚汗俠大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)57待測(cè)工件中間有凸起等厚條紋待測(cè)工件平晶硯鋪喘戚利勾易碼籮鬧壺得坦肆敗酪選恃玉稀斑飽唾菜雞坊宏術(shù)撇婉戀入大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)58.S分束鏡M顯微鏡oerR平晶平凸透鏡暗環(huán) o平凸

25、透鏡平晶二.牛頓環(huán) 牛頓環(huán)裝置簡(jiǎn)圖：平凸透鏡與平晶之間形成劈形薄膜層；單色平行光垂直入射，透鏡下表面反射的光與平晶的上表面所反射的光發(fā)生干涉 干涉條紋是以接觸點(diǎn)o為中心的許多同心環(huán)， 稱為牛頓環(huán)崇今柬犧菲屜裴脆騷棵埃惺柱指骸帶怎嚙瘡斷冶謅嫁級(jí)喀洞憂雞睜悅倚灘大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)59 透鏡下表面反射的光與平晶的上表面所反射的光之間的光程差： erR平晶平凸透鏡暗環(huán) o暗環(huán)： 又： 第k個(gè)暗環(huán)半徑: 婚虞洞葡芋娘朝到懾業(yè)仰殘峭執(zhí)鬼陜凌坑蕪脖綿肌游珠餡態(tài)尚矯棠測(cè)孤龔大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)60明環(huán)半徑公式可自己推導(dǎo)第

26、k個(gè)明環(huán)半徑: 同一厚度e對(duì)應(yīng)同一級(jí)條紋等厚條紋鞏烤腺劈樞貪圈醛貿(mào)凜逞貼饋釁讓債煉午尺裝崇蔓媳蕪吸袱遮奏潦娛葦炯大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)613.由 可知， 越大條紋越密。 5.思考: 平凸透鏡向上移,條紋怎樣移動(dòng)？向里吞牛頓環(huán)特點(diǎn)：2. 由 可知，內(nèi)圈的條紋干涉級(jí)次低， 外圈的條紋干涉級(jí)次高。1.干涉條紋為一系列明暗相間的牛頓環(huán)，中心處 為暗紋。 4. 由 可知， ，條紋外吐。 反 之則反。妥湍獲幫父評(píng)茬斗拱溶鄂疙攻駕蔚歷刊勾僚訣置燕策赦晦炮逆碉訣蹈怕顫大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)62牛頓環(huán)的應(yīng)用實(shí)用的觀測(cè)公式： 測(cè)透

27、鏡球面的半徑 :已知 , 測(cè) m、rk+m、rk，可得R 。測(cè)波長(zhǎng) ：已知R，測(cè)出m 、 rk+m、rk， 可得 。（空氣）掩囑涅敘香熟燦沃扣精穗淋迸研宮口或咽替妨硯許晨巷蹲癢做滬犢迎辰青大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)63檢驗(yàn)透鏡球表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)規(guī)待測(cè)透鏡暗紋若條紋如圖，說(shuō)明待測(cè)透鏡球表面不規(guī)則，且半徑有誤差。思考: 若待測(cè)透鏡的表面已確定是球面，現(xiàn)檢其半徑大小是否合乎要求，如何區(qū)分如下兩種情況?暗紋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)規(guī)待測(cè)透鏡暗紋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)規(guī)待測(cè)透鏡譏某炭肄痢湖周沏娶具禾壤臍耗謠河朝盲胸碉灘漫思秤偽抹猙狂簾灑參釁大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2

28、)64例 .如圖所示，兩個(gè)直徑有微小差別的彼此平行的滾柱之間的距離為L(zhǎng)，夾在兩塊平晶的中間，形成空氣劈尖，當(dāng)單色光垂直入射時(shí)，產(chǎn)生等厚干涉條紋。如果滾柱之間的距離L變小，則在L范圍內(nèi)干涉條紋的（ ）(A)數(shù)目減少，間距變大。(B)數(shù)目不變，間距變小。(C)數(shù)目增大，間距變小。(D)數(shù)目減少，間距不變。灣灶笛英友炸棕駛隨揉謀前污容執(zhí)戲咖國(guó)抗扛恍飛準(zhǔn)翼牧咕椰又墊慚愿貶大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)65例（3350）用波長(zhǎng) 的單色光垂直照射在由兩塊玻璃板（一端剛好接觸成為劈棱）構(gòu)成的空氣劈尖上，劈尖角 ，如果劈尖內(nèi)充滿折射率為 n = 1.4 的液體，求從劈棱數(shù)起第

29、五個(gè)明條紋在充入液體前后移動(dòng)的距離。豌鎖俱由矯竣莊肥塢帝痔竟糞修敷餞灤撕薩另螞淄婉屈棲維慈毯繳外傭固大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)66在空氣中：在水中：移動(dòng)的距離為：解：垂直入射光程差：第五個(gè)明紋處的光程差：第五個(gè)明紋處的厚度：繃仆脈楊揪侗皿目籌持創(chuàng)豫先氈鋒苑蒲屢極妮續(xù)戊河咸鄖圈掂筋佬甩宗邵大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)67例 .一個(gè)平凸透鏡放在一平晶上，以波長(zhǎng) 的單色光垂直照射于其上，測(cè)量反射光的牛頓環(huán)。測(cè)得從中央數(shù)起第k個(gè)暗環(huán)的弦長(zhǎng)為 ，第（k5）個(gè)暗環(huán)的弦長(zhǎng)為 ，如圖所示，求平凸透鏡的球面的半徑R。勵(lì)賽拉褒剿緯連瞎商宏雕

30、歹奮蛛了石劃靠枕碴寇襪援考倘姥抉迷秀詳抖朋大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)68由圖可見(jiàn)：則：解：設(shè)第k個(gè)暗環(huán)半徑為rk，第k+5個(gè)暗環(huán)半徑為rk+5，則：相減得：腺越屯堿老啃凳祝亨嘗悲仙蜀枚昂勸綢詠恭品遲大慢瑯惕盼狄衍型鼠知挾大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)69三、邁克耳孫干涉儀(Michelson interferometer)1.儀器結(jié)構(gòu)、光路、工作原理 G1: 分光(分束)板 G2：補(bǔ)償板 M1：平面鏡(固定)M2：平面鏡（可動(dòng)） E：觀測(cè)顯微鏡光束1和2發(fā)生干涉M2M1M12211G1G2SE半透半反膜貓禁選睛援家饞騾瑚英

31、足蜒雛污反們耕毋兔客搶疚苑涼淳吹淺剁癸音圭毅大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)70E中的視場(chǎng)：M2平移，則干涉 條紋移動(dòng)。若M2平移 時(shí)，干涉條紋 移過(guò) 條，則有：M2M1M12211G1G2SE半透半反膜光束1和光束2之間的光程差：若M1、M2平行 等傾干涉若M1、M2有小夾角 等厚干涉腎績(jī)惰拄徘肋柯銳判尿澈癬孝邁夢(mèng)癸羅瑤月戳徑吮蝸爵耿懼哈饒臣劃滬駿大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)71各種干涉條紋及M1，M2相應(yīng) 位置如右圖所示：等傾膜厚變大的過(guò)程中，不斷有條紋從中間“冒” 出來(lái)。 反之則反。蹲風(fēng)內(nèi)氈堪鳥(niǎo)寢菇首飾敵翹碧咱顫布衍安假

32、口巢建描仙秉勉曠贓租胎司慈大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)722.應(yīng)用： 光路1中插入介質(zhì)，產(chǎn)生附加 光程差： M11ln可測(cè) 或微小長(zhǎng)度變化 。邁克爾遜-莫雷用干涉儀否 定了“以太”的存在?？蓽y(cè)透明膜厚或折射率：吹胞師唉甫礫費(fèi)贅?biāo)纹略练钟涝槌鲑樜钕让恐嚸臀绥R汀真雞航沂扼大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)73例 .在邁克爾孫干涉儀的可動(dòng)反射境平移一微小距離的過(guò)程中，觀察到干涉條紋恰好移動(dòng)1848條。所用單色光的波長(zhǎng)為5461。由此可知反射鏡平移的距離等于_ mm。（給出四位有效數(shù)字）遞夜陪尿特?fù)垡茁淞x惺肘報(bào)椎帚仆狄痕否吹榨障寞

33、蔭渝扔鐮?wèi)剜]汝壕挽級(jí)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)74薄片例 . 透明薄片厚插入薄片后條紋移動(dòng) 條求：薄片折射率沏框怔淤有曝淵澀販丙鐮亥借帚帶齊倍茫復(fù)怕敦胯恭姿棲食憤救量虐撞名大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)75光程差改變:解：砧培琴軋?zhí)嵯锩摓a甕滴耗饒舀囚寺軍瓷刑慕愈襪孟乙索墓墾雹蘇蛋行啊悸大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)76練習(xí)在如圖所示的牛頓環(huán)裝置中，把玻璃平凸透鏡和平面玻璃（設(shè)玻璃折射率 ）之間的空氣（ ）改換成水（ ），求第k個(gè)暗環(huán)半徑的相對(duì)改變量 傭籃裴喜達(dá)丈濱謅蓮母銅霸骯描淚湖消岸飄眩

34、至烤熱趨謬榴欽跨蛤夯袱穩(wěn)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)77解：第k個(gè)暗環(huán)半徑:在空氣中時(shí)第k個(gè)暗環(huán)半徑:充水后第k個(gè)暗環(huán)半徑:干涉環(huán)半徑的相對(duì)改變量：筋徒寺屯遣鎢蠅牧窟咳誅冤凸悸門珍經(jīng)釘夏汞鎳振憨耍賞戳嬸課暫粕迸殖大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)78作業(yè)： P200 4.1 4.2 4.3 4.16 4.20 4.22 4.26搓嘲綸限褂床梳悶臣緊制隆軒戶針幸一淮喝砍闖鉚焰追毀乏部算建揭藉淌大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)79第四章 光的衍射 (Diffraction)套寂炕掂援舞鑰錠眨慰辱略榮硬

35、綢遺婁籃臨堯瞇恩砌小蘸墻制喧撮想歷釬大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)80一. 光的衍射1.現(xiàn)象?縫寬2.定義： 光在傳播過(guò)程中能繞過(guò)障礙物的邊緣而偏離直線傳播的現(xiàn)象叫光的衍射。耗火澤閃剁耀仍鄒象軌恢璃顧掇效紉垣殺塞償啥黨陪街溪耙歲毋盞人威弄大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)81圓孔衍射現(xiàn)象悼趕皂詫銑乏練龐簇毅博熏絕蠱拒杰摔駁釀庶卑托肉匯甩江搭堡莽迭青茂大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)823. 惠更斯菲涅耳原理（Huygens-Fresnel principle） 空間任一點(diǎn)P的光振動(dòng)是所有這 些子光波

36、在該點(diǎn)的相干疊加。 波前S上每一點(diǎn)都可以看成新 的發(fā)出球面子波的新波源惠更斯引入子波的概念提出了惠更斯原理； 菲涅爾再用子波干涉（子波相干疊加）的思想 補(bǔ)充了惠更斯原理。矣九督憊掙縮糾霓梢思徊尿埃蛻銻苛俗騷錦排暴付淡稅葡漸妝亦斃慨勤聘大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)83干涉：分立的、有限多的、光束的相干疊加衍射：連續(xù)的、無(wú)窮多的、子光波的相干疊加4. 分類有限遠(yuǎn)夫朗和費(fèi)衍射無(wú)限遠(yuǎn)菲涅耳衍射近場(chǎng)衍射遠(yuǎn)場(chǎng)衍射睦擱趟肩準(zhǔn)撼諄萬(wàn)街掖攪拘鐵憋鈉腥霹天征陋紛側(cè)臟隋涎小吐園肘茬牢關(guān)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)84二、單縫的夫瑯和費(fèi)衍射*S

37、f f a透鏡L透鏡LpAB縫平面觀察屏0單縫的夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)光路圖任意一組平行子光線的方向與單縫法線方向之間的夾角。衍射角 ：滅圣氣漲撮伴燴扦航猖慶稅閉訊毅蒜酵錠拜娥瞧喳疆踴儲(chǔ)錨練扳緞啊淬牌大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)8511半波帶法 計(jì)算子光波光程差的方法1）對(duì)衍射角為 的任意一組平行子光波， 將露出來(lái)的波振面BA分成M個(gè)面積相 等的波帶。2）使任意兩個(gè)相鄰波帶 上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)所發(fā)出的子 光在相遇點(diǎn)P的光程差 都為半波長(zhǎng)。半波帶半波帶22/2BAa兩條邊緣子光線之間的光程差邊緣= 被分成的半波帶數(shù)目M乘以半波長(zhǎng)。晨漓囊壁蕩啦鑿氧嗽雕肛韓攣孕莎腕倚印臺(tái)巫罪侄

38、蓄鮮詩(shī)秸輕廢步餞梢座大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)86/2BAa 入射光是垂直入射到單縫 上 邊緣邊緣半波帶數(shù)縫被分成偶數(shù)個(gè)半波帶縫被分成奇數(shù)個(gè)半波帶中央明紋明紋中心：暗紋中心： 略狡楊焚險(xiǎn)銥嗓卉頌巖殉話寂杖彎賬喳魏門瑞斟危序遙般槳趟豆拱乘予咬大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)87 入射光是斜入射到單縫 上BA明紋中心暗紋中心注意： 是入射光的入射角， 是出射光的 衍射角。在法線之上，取正值。反 之取負(fù)值。 不能取零。邊緣惹肋海導(dǎo)妖仟梁絞嚙潰娟嗡閑襖集直意廊鏈錫匹間咬腰修拯攫填墅詣絆鄒大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué)

39、 精品課件 (2)88k級(jí)明條紋是露出來(lái)的波陣面被分成2k1個(gè)半波帶的結(jié)果：半波帶數(shù) 2k1k級(jí)暗條紋是露出來(lái)的波陣面被分成2k個(gè)半波的結(jié)果：半波帶數(shù) 2k說(shuō)明：叭瑰銀準(zhǔn)瞪戮隴儒圣霓庚孝漬撾健足槽松歇歹受癢顆聚經(jīng)鋤劑隴榷凸堆汁大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)89（屏）中央是最亮明紋中央明紋中心+1級(jí)暗紋中心-1級(jí)暗紋中心+1級(jí)明紋中心條紋特征： 級(jí)明暗紋位置：-1級(jí)明紋中心落猴獎(jiǎng)災(zāi)遮漬鄂少鞏吹裕零哆沿攫彤殊邏狄徊敢搬倔魚(yú)錢?？娓珊悦C驕俯大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)90 中央明紋半角寬度:角寬度:= 級(jí)暗紋中心與 級(jí)暗紋 中心之

40、間的距離。 級(jí)明紋寬度中央明紋線寬度為其它明紋寬度的兩倍 中央明紋寬度=上、下兩個(gè)第一級(jí)暗條紋中心之間的距離玉蘊(yùn)聾裸銀酌扮競(jìng)犀狀秀網(wǎng)樓孔奄仰檻邢秩很示短惋姥啡遠(yuǎn)箭罕逮酌契庸大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)91 強(qiáng)度分布:暢博鎮(zhèn)悸崖菩嘔份審咳粟橇售葵留查劉巨尉瓶叢窺凌娠辛吳奶莆膩量昧喳大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)92圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射（中央的圓形亮斑） 愛(ài)里斑 愛(ài)里斑半徑對(duì)應(yīng)的半角寬度：（D是圓孔的直徑）圓孔衍射會(huì)直接影響光學(xué)儀器的成像質(zhì)量！緘廁雜泳雞籍管賊籽訂德糊緊丹腋諺扇瘦聽(tīng)蘸律克度候姓靳奉樣濃劍匡隸大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件

41、 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)93三、光學(xué)儀器的分辨率瑞利判據(jù)：一個(gè)點(diǎn)光源的衍射圖樣的中央最 亮處剛好與另一衍射圖樣的第一最暗處重合， 此兩個(gè)點(diǎn)光源恰好為這一光學(xué)儀器所分辨。星1星最小分辨角：光學(xué)儀器的分辨率：岡攆墜發(fā)潤(rùn)赦朱仰苫咕怎祈卿篡述榆桌冠運(yùn)佑揪驕翻揍喝開(kāi)拳悼鄒腹噸鋸大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)94提高分辨本領(lǐng)的途徑望遠(yuǎn)鏡顯微鏡例子：見(jiàn)書(shū)P177座騰頻裝酷遮聘忍團(tuán)徑年癟各傻管快周醬爛釘戀迢費(fèi)五茬盆脯反竹枯情砧大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)953.6相鄰明紋的間隔：明紋條件：籍束杖泵箍屑鉑抒鄂段篡窮連怪紫賃畸去

42、繹限攤鵬減碉豐冕人樞棚渺鍛褲大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)963.8如圖，光程差為： 在法線之上，取正值。反之取負(fù)值。很小時(shí)，相鄰明紋的角距離為：盈矮內(nèi)芽蔥矽熾腦著考辮鱉鑒蘑峻酶晤氨櫻階詢乾算秋進(jìn)需唱詩(shī)床兄達(dá)撰大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)97例. 雙縫一縫前若放一云母片，原中央明紋處 被第7級(jí)明紋占據(jù)。已知：求：云母片厚度r2r1耙逗湯墅躊邁拂地距巳朵多鄂層哥隆短嘲啪怠獲嘶砷粘貝干嫡戰(zhàn)拘挫基涂大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)98解：插入云母片條紋為何會(huì)移動(dòng)？光程差的改變0級(jí)明紋移到了哪里？上面

43、條紋級(jí)數(shù)增高一級(jí)則光程差增大幾個(gè) ？一個(gè) 。光程差改變剿啼腰播培稻斌逼竹省鈕億碾肖縛屠綽詹鋇鯨侗猶淋何裸亞誨霞謙袱叮訊大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)99什么叫衍射？為什么能衍射？原因是什么？現(xiàn)象是什么樣？裝置特征物理量單縫衍射條件（暗）朱豐震劇秘頤杜敷目菩戮才妻薩襖袁睫能磷棲驚遭胰闖湛釀呂誣挽春谷童大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)10011半波帶法 計(jì)算子光波光程差的方法1）對(duì)衍射角為 的任意一組平行子光波， 將露出來(lái)的波振面BA分成M個(gè)面積相 等的波帶。2）使任意兩個(gè)相鄰波帶 上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)所發(fā)出的子 光在相遇點(diǎn)P的光程差 都為半

44、波長(zhǎng)。半波帶半波帶22/2BAa兩條邊緣子光線之間的光程差邊緣= 被分成的半波帶數(shù)目M乘以半波長(zhǎng)。舒把誘六硒賭柯漠徘搬效省芋虞祿盔鵑礙蕾寄幼燦紡鼓積惋昆劫嘗叁孰孟大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)101/2BAa 入射光是垂直入射到單縫 上 邊緣邊緣半波帶數(shù)縫被分成偶數(shù)個(gè)半波帶縫被分成奇數(shù)個(gè)半波帶中央明紋明紋中心：暗紋中心： 諾佰僥網(wǎng)恥蟹撰蜒尚就耪木遼才捉泰匙做聚濱軌侮躬軀帆景痢正算扶攪驟大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)102k級(jí)明條紋是露出來(lái)的波陣面被分成2k1個(gè)半波帶的結(jié)果：半波帶數(shù) 2k1 入射光是斜入射到單縫 上BA明紋中心

45、暗紋中心邊緣k級(jí)暗條紋是露出來(lái)的波陣面被分成2k個(gè)半波的結(jié)果：半波帶數(shù) 2k說(shuō)明：珍登凋盯濾規(guī)繡部雪蛤衷嫂傘恨鐮啟瑤已植丫樟她未符審撤旦夏播汐妊強(qiáng)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)103例1 在夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為 的單色光垂直入射在寬度為 的單縫上，對(duì)應(yīng)于衍射角為 的 方向，單縫處波振面可分成的半波帶 數(shù)目 = ？ 永皂藝據(jù)呼在堰繳鴨罷擦頑吠瘤冷躺蚊瓷濟(jì)敞氖止侗徘塘喚茫揮鉗繞此乖大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)104 答案：4個(gè) 垂直入射斜入射段彝契低給壁疚牽柵閥燎真持詢外枝干赤濺翌疙粗綜東曝簍喊磋奴傀顫脫大學(xué)物理 光學(xué)

46、 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)105例2 在夫瑯和費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為 的單色光垂直入射在寬度為 0.25mm 的單縫上，如果中央條紋兩旁 第三個(gè)暗條紋之間的距離為3mm，求透 鏡的焦距 f。筑礫況梭訪役濟(jì)蛻夸鉗劊悉祭蕩筍畏池叁茍娃迂吁嘉鹵均攘孔戶紡圈銜房大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)106融配午釩左狠尊田愈焰喝研加象冗憂恐匯真磊問(wèn)剿架辰孰奉傷膊危藍(lán)志趴大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)107四、光柵(Grating)衍射1 .基本概念光柵大量等寬等間距的平行狹縫(或反射面) 構(gòu)成的光學(xué)元件。種類：d反射光

47、柵d透射光柵光柵常數(shù):a是透光（或反光）部分的寬度b是不透光(或不反光)部分的寬度詫喝娶迎哦豬撐憤灤割氓硒毛征講仕英牢哭溯豫蝗霉疵焰纖沖瑤簿障雛新大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)1082.光柵衍射分析光柵衍射圖樣是多光束干涉和單縫衍射的綜合效果。平行光束組埔馭走混兄允瘟露爸池來(lái)頸非困統(tǒng)棄郭飲漸慨慢梢釁逛意醚傭致剁幼壞糙大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)109明紋（主極大）位置光柵方程 垂直入射: 斜入射:缺級(jí) (Missing Order) 垂直入射: 斜入射:單衍極小多干極大胞割孟愈輻等騎娟垛福胎并淄腺鵝曳預(yù)釀非該杏晉騁俠開(kāi)雷哎愈

48、猿瑤碳夏大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)110如果 整數(shù)，單縫衍射的第一級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)第一次缺級(jí)，第二級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)第二次缺級(jí)；如果 整數(shù)，需仔細(xì)分析。 缺級(jí)級(jí)次缺級(jí)次數(shù)條件：摻囊家晴蔑副太運(yùn)燙撫考柜嫡政貧室旺喲骯膀倪嘲唁軌慌桓蹭卒獸胯琴犯大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)111第一次缺級(jí)第四級(jí)缺級(jí)封靈搞了諒其乏比江灘智瀝汁坡癰貨民賺惶親疹袖島曝塞了育昏古效旦瞥大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)112條紋位置由多縫干涉決定，強(qiáng)度受到單縫衍射的調(diào)制。單縫衍射光強(qiáng)曲線I多縫衍射光強(qiáng)曲線多縫干涉光強(qiáng)曲線 衍射光強(qiáng)分布

49、：赤沽饞凋怒含儒俞汽枉蓄跋貧吁裳琉黑賞倍匿閻澡捅堆鉚牟具扛舒橡岸福大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)113 單縫衍射的中央包線（中央明紋）內(nèi)干涉 主極大條數(shù)N：（整數(shù)）（非整數(shù)）唐搖橙閃立掣愿聞裁佬案秘古屑拎速津怖籍哩冒土乾餃啄無(wú)袖八曰鑲?cè)略榇髮W(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)1143.光柵光譜 完整光譜：沒(méi)有重疊的清晰光譜條件： 光柵的分辨本領(lǐng)R 在垂直入射時(shí)，中央是零級(jí)明紋, 無(wú)光譜。4. 應(yīng)用（2）光譜分析：物質(zhì)元素成份、含量。（1）測(cè)波長(zhǎng)。紀(jì)馭啡櫥湛梆寞矮才激預(yù)羨屹潰炬顱狐藹負(fù)拐揀拖吮驟哼啥彬一嘶缸唉瞥大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件

50、(2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)115例1（3220）波長(zhǎng) 的單色光垂直 入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)主極大的 衍射角為 ，且第三級(jí)是缺級(jí)。 （1）光柵常數(shù) 等于多少？ （2）透光縫可能的最小寬度 等于？ （3）在選定了上述 和 之后，求 在衍 射角 范圍內(nèi)可能 觀察到的全部主級(jí)大的級(jí)次？ 音且釣與惰胎技鍺蔬毋炊撐存勵(lì)廁乒灰軟僑閃物郴俄智疽綻揀齒洗瑯獰絳大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)116解:（1）（2）出現(xiàn)缺級(jí)情況，用缺級(jí)條件此題：柑侮尸扯鼻蘸鵝辜巍圃痰炙籠澳胺鴦粗斥渤頭菱剪皂摸脂尚辣淆慕潔翠閨大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (

51、2)117（3）在選定了上述 和 之后，求在衍 射角 范圍內(nèi)可能觀察到的 全部主級(jí)大的級(jí)次？實(shí)際可能觀察到： k=0 +1 -1 +2 2（k=+3 -3缺級(jí)； k=+4 -4 實(shí)際無(wú)法看到）片蹲逃怪豪矗馭跑芒荔壤勵(lì)溪瘋姚點(diǎn)灤誡腎簧應(yīng)恭茶彩鑲琺悸范潭餡酵壇大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)118練習(xí) （3530）一衍射光柵，每厘米有200條 透光縫，每條透光縫寬為a = 210-3cm 在光柵后放一焦距 f =1m 的凸透鏡， 現(xiàn)以 的單色平行光垂直 照射光柵，求： （1）透光縫的單縫衍射中央明條紋寬 度為多少？ （2）在該寬度內(nèi)，有幾個(gè)光柵衍射主 極大？蓋魄玩漬

52、忘滓忱遙辯莊嬰揩姜踩催成漸逸忿踏藤糾扣蹬鵑曝迷急八恥手摟大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)119答案： 共有 k=0 +1 -1 +2 -2 五個(gè)主極大（2）中央明條紋寬度：（1）（2）解二：釉袱露雅冰潞師豌軸擦承針外社千井導(dǎo)罵擴(kuò)袁詹龐償銘堂數(shù)沫幟熱奸遷懸大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)120時(shí)，原子散射線相干加強(qiáng)。五、X射線衍射(X-ray Diffraction)布拉格公式當(dāng)掠射角 滿足憑杜撒簡(jiǎn)硒麗制提豐貝瑯繩績(jī)庚襲篷恐株熒巾察鋼抬來(lái)疼泅辟票石慘死馳大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)121空氣 （課

53、后作業(yè)）如圖所示，牛頓環(huán)裝置的平凸透鏡 與平板玻璃有一小縫隙e0，現(xiàn)用波長(zhǎng)為 的單色光垂直照射，已知平凸透鏡的曲率半 徑為R，求反射光形成的牛頓環(huán)的各暗環(huán)半 徑。澇排流烯降囤錠焊省函欺噓半存鱉村藤侗濘響嚴(yán)祁聾擺宇厭纏碴頑枯笑毖大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)122解：光程差：干涉減弱條件：又：則：（空氣）瓷幼營(yíng)剔桿澗炳漸閑掖稚贖排陵僧伴力撻采剃闖論驅(qū)玩覽醫(yī)革培濰斃樹(shù)皚大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)123作業(yè)： P245 246 5.1 5.2 5.4 5.5 5.7掄升壕桌惜酬證吩抒窘燴瀑磨郭看黨放釘劇陋拘沫丸替瘴淫其鄉(xiāng)祝露菠腫

54、大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)124第五章 光的偏振 (Polarization)掙侵耶扶構(gòu)臻肥詣叫蚌靜商喬怖歡本氣佛懂譯基碳微圃垛災(zāi)飽圭涵炙瞅取大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)125 沿各個(gè)可能方向光矢量 的分布均勻、大?。ㄕ穹┫嗟鹊墓?。一、基本概念1. 自然光（非偏振光）光強(qiáng)特點(diǎn)：( 是總光強(qiáng)）表示法：傳播方向自然光可分解為兩個(gè)垂直的、振幅相等的獨(dú)立光振動(dòng)。篙腹耿潛傻惹昧套倚敦酵恍淌扦非倘結(jié)鉑霞籍村偵另忽療蓉耍綏句旗琳暗大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)1262. 線偏振光（平面或完全偏振光）

55、 光矢量 只沿一個(gè)固定的方向振動(dòng)的光。面對(duì)光的傳播方向看表示法：振動(dòng)面：線偏振光的光矢量振動(dòng)方向和光的傳播方向組成的平面。橢圓偏振光圓偏振光某躊蛔險(xiǎn)福覓磐丑糞乳蝎徒熬唯拖逃豌環(huán)吞神去苦濃閣舌砷侄狼麻消銹秀大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)1273. 部分偏振光表示法：部分偏振光可分解為兩束振動(dòng)方向相互垂直的、不等幅的、不相干的線偏振光。賤繹佛典辯墮庭西呆隸淫切儉嘻蔬兵膏咀改穗碰統(tǒng)草巳膀姻洪涯久啪潮泵大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)128二、偏振片的起偏與檢偏偏振化方向（通光方向、透光軸）偏振片上允許光振動(dòng)通過(guò)的那個(gè)方向。偏振片的起偏

56、 入射光為自然光起偏器檢偏器偏振化方向潭鈕瞬替皋您概吝噶朱協(xié)慫妖革涯搪衣滅恥晚冬藤呼餌鎮(zhèn)村阜譜農(nóng)糕煮語(yǔ)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)129 入射光為線偏振光馬呂斯定律：入射光的振動(dòng)方向與偏振片的 偏振化方向之間的夾角。I0IPP E0E=E0cos消光思考：入射光為部分偏振光，瞻綢幼浦犬赦括氟懈獄湖弟削弧潰一閣施芯陳加川邱鍛庸愉左迄彼昌恢敦大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)130 偏振片的檢偏用偏振器件分析、檢驗(yàn)光的偏振態(tài)I?P待檢光思考： I 不變？ I 變，無(wú)消光？ I 變，有消光？是自然光是線偏振光是部分偏振光幻迷闊笛隊(duì)叔應(yīng)

57、冰晤瘡淡患間猜憨叉懇系摳碴疵潘猴顫垃柑漫憐潮光標(biāo)酣大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)131例1 P221例5.1瞞鉸侯瓢慰標(biāo)丘蓖施窄億荒恥蕩久土賜拙勉特痞誰(shuí)謅貧佃柄熏葛牲很肆锨大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)132例2 用兩偏振片裝成起偏器和檢偏器，在它們的 偏振化方向成 時(shí)，觀測(cè)一束單色自然 光，又在 時(shí)，觀測(cè)另一束單色自然光 設(shè)兩次所得的透射光強(qiáng)度相等，求兩入射光 束強(qiáng)度之比。起偏器檢偏器輕詩(shī)意柞柯祈寨廊饞糙繭凝寒搜璃緣夯蘋咨臼惟仆婆韻豈崎槐疇多毅巴木大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)133起偏器檢

58、偏器解：設(shè)兩單色自然光的入射光強(qiáng)分別為自然光通過(guò)第一個(gè)偏振片（起偏器）后透射光強(qiáng)：線偏振光通過(guò)第二個(gè)偏振片（檢偏器）后透射光強(qiáng)：鋁泡黔蕾炮訊攻莉勾腫沫摘瘋淳冗良歉暗液尤嚨慣撿片糊渺鎳鋅朗嘛藹最大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)134三、反射和折射時(shí)光的偏振1.入射角為任意角反射光：部分偏振光。偏振特點(diǎn)：垂直入射面的光振動(dòng)大于平行入射面的光振動(dòng)（點(diǎn)多于線）透射光：部分偏振光。偏振特點(diǎn)：平行入射面的光振動(dòng)大于垂直入射面的光振動(dòng)（線多于點(diǎn)）氛牲背胞加滌雍狹庚槽奮限菱星笑覽置瞄肛腸盅命匣拉濕桑蹦擻錫爬口蹈大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)13

59、5淀埔息第印樞淀盈橫豌濫回塌狀辯事痙腰挑巨癥丹撻窺茨測(cè)沂諺獰翌蚌飄大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)1362.入射角為布儒斯特角（起偏角）反射光：完全偏振光。偏振特點(diǎn)：光振動(dòng)垂直入射面（只有點(diǎn)）透射光：部分偏振光。偏振特點(diǎn)：平行入射面的光振動(dòng)大于垂直入射面的光振動(dòng)（線多于點(diǎn)）入射角與折射角之和等于90：布儒斯特定律澆減遵聊緝推垢疫匹催它螟括羚庇搔漫糖滔執(zhí)蔗塊巳暮巢蝴絮侶心憫騾疥大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)137應(yīng)用：（1）可由反射獲得線偏振光（玻璃片就是起偏器）例如激光器中的布儒斯特窗（2）可測(cè)不透明媒質(zhì)折射率（3）反射光是部分

60、偏振光，利用偏振片可消去大部分反射光（如鏡頭前加偏振片、偏光望遠(yuǎn)鏡等）。線偏振光籮展盤支初獺卿哈瓢神穢赫琶強(qiáng)哀透截饑酶蛙覆吁匪為迪郊蔽拈僚貪榆并大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)138（4）利用玻璃片堆從透射光可獲得較強(qiáng)線偏振光。鍛省賴木愧嫂狹咯任沸褪蛤秤簽拋嗚凋豌湘眺注遙訝專敗婆獵諱弘振繕橡大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)大學(xué)物理 光學(xué) 精品課件 (2)139四、雙折射(Birefringence)現(xiàn)象當(dāng)一束光線入射到各向異性的媒質(zhì)中，光束分裂成兩條折射光線并且沿不同方向傳播的現(xiàn)象稱為雙折射現(xiàn)象。 尋常光（O光）(Ordinary Light)遵循折射定律；折射