大學(xué)物理下冊復(fù)習(xí)-好不容易找到課件

8/15/202317/27/20231《大學(xué)物理》下冊復(fù)習(xí)課8/15/20232《大學(xué)物理》下冊復(fù)習(xí)課7/27/20232復(fù)習(xí)提綱電磁學(xué)振動(dòng)和波光學(xué)量子物理8/15/20233復(fù)習(xí)提綱電磁學(xué)7/27/20233電磁學(xué)磁力及磁源：磁介質(zhì)：電磁感應(yīng)：帶電粒子在均勻磁場中的受力（洛侖茲力）及其運(yùn)動(dòng)，霍爾效應(yīng)，載流線圈在均勻磁場中受到的磁力矩，畢奧-薩伐爾定理，安培環(huán)路定理及計(jì)算，高斯定理磁介質(zhì)的分類，描述磁介質(zhì)的物理量，有磁介質(zhì)存在時(shí)的安培環(huán)路定理，鐵磁質(zhì)電磁感應(yīng)的基本定律，動(dòng)生電動(dòng)勢，感生電動(dòng)勢和渦旋電流，自感和互感，磁場能量，位移電流，麥克斯韋方程組8/15/20234電磁學(xué)磁力及帶電粒子在均勻磁場中的受力（洛侖茲力）及其運(yùn)動(dòng)，磁力1洛侖茲力（1）矢量（q）（2）方向判斷（左手定則）（3）F不做功（4）可用來求解B磁力線，磁通量

*

閉合曲線，不想交。高斯定理：8/15/20235磁力1洛侖茲力磁力線，磁通量7/27/20235半徑：(1)若v∥B，F(xiàn)=0，(2)若v⊥B，F(xiàn)=qvB，勻速率圓周運(yùn)動(dòng)。T、f與R和v無關(guān)！勻速直線運(yùn)動(dòng)。周期：頻率：3帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)：8/15/20236半徑：(1)若v∥B，F(xiàn)=0，(2)若v⊥B，F(xiàn)粒子沿螺旋線運(yùn)動(dòng)！(3)若v與B夾角θ，螺距：回旋半徑：{8/15/20237粒子沿螺旋線運(yùn)動(dòng)！(3)若v與B夾角θ，螺距：回旋半徑5載流導(dǎo)線（線圈）在磁場中的運(yùn)動(dòng)（電流元）整個(gè)載流導(dǎo)線所受的磁場安培力為（左手定則）Pm=IS=ISn（方向）nI對任意形狀的平面載流線圈（圓線圈）：磁力矩：磁矩8/15/202385載流導(dǎo)線（線圈）在磁場中的運(yùn)動(dòng)（電流元）整個(gè)載流導(dǎo)線所受1畢奧—薩伐爾定律（右手螺旋關(guān)系）電流元

Id

l應(yīng)用：取微元；求并分解；計(jì)算分量積分真空磁導(dǎo)率×10－7N·A－2和，求得。磁源：8/15/202391畢奧—薩伐爾定律（右手螺旋關(guān)系）電流元Idl應(yīng)用2安培環(huán)路定理表明磁場是有旋場。LI1I2I3應(yīng)用：分析磁場對稱性；選定適當(dāng)?shù)陌才喹h(huán)路。各電流的正、負(fù):I與L呈右手螺旋時(shí)為正值；反之為負(fù)值。對于真空中的穩(wěn)恒磁場

:8/15/2023102安培環(huán)路定理表明磁場是有旋場。LI1I2I3應(yīng)用：分析磁場3特殊電流磁場（磁場的疊加、方向的判斷）（1）有限長直電流的磁場（2）無限長載流直導(dǎo)線（3）半無限長載流直導(dǎo)線（4）直導(dǎo)線延長線上8/15/2023113特殊電流磁場（磁場的疊加、方向的判斷）（1）有限長直電5.圓電流的磁場方向：右手螺旋法則大?。?/p>

圓心

載流圓環(huán)

載流圓弧II圓心角8/15/2023125.圓電流的磁場方向：右手螺旋法則大小：圓心6.無限長載流圓柱導(dǎo)體已知：I、RrR08/15/2023136.無限長載流圓柱導(dǎo)體已知：I、RrR07/27/2027.長直載流圓柱面已知：I、RrR08/15/2023147.長直載流圓柱面已知：I、RrR07/27/2023148.同軸的兩筒狀導(dǎo)線通有等值反向的電流I8/15/2023158.同軸的兩筒狀導(dǎo)線通有等值反向的電流I7/27/20239.長直載流螺線管已知：I、n10.環(huán)行載流螺線管Br0..+++++++++++++++++++++++++++++.............................R1R2r8/15/2023169.長直載流螺線管已知：I、n10.環(huán)行載流螺線管B11.無限大載流導(dǎo)體薄板板上下兩側(cè)為均勻磁場.........*B與j的方向垂直8/15/20231711.無限大載流導(dǎo)體薄板板上下兩側(cè)為均勻磁場.......式中，為磁化面電流密度，一般普遍：積分關(guān)系：為介質(zhì)表面外法線矢量。磁介質(zhì)1磁化電流(束縛電流)8/15/202318式中，為磁化面電流密度，一般普遍：積分關(guān)系：2有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理——穩(wěn)恒磁場、有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理。定義磁場強(qiáng)度則8/15/2023192有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理——穩(wěn)恒磁場、有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路對于各向同性的順、抗磁質(zhì)：在真空中:順磁質(zhì)抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)表示磁介質(zhì)的磁化率。}磁性很弱磁性很強(qiáng)為磁介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率。8/15/202320對于各向同性的順、抗磁質(zhì)：在真空中:順磁質(zhì)抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)表示磁電磁感應(yīng)1動(dòng)生電動(dòng)勢產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢的非靜電力是洛侖茲力。vFmab+任意形狀的導(dǎo)線：Fea→b：導(dǎo)體中單位正電荷所受的力為：××××××××××××××××8/15/202321電磁感應(yīng)1動(dòng)生電動(dòng)勢產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢的非靜電力是洛侖茲力Note：1）電動(dòng)勢方向的判斷（右手定則）2）電勢高低的判斷（由低到高）3）應(yīng)用其求解時(shí)，首先判斷vB的方向；再判斷其與dl之間的夾角。8/15/202322Note：1）電動(dòng)勢方向的判斷（右手定則）7/27/2023變化的磁場激發(fā)渦旋電場（感應(yīng)電場）。2感生電動(dòng)勢當(dāng)空間既有靜電場，也有渦旋電場時(shí)，總電場所以

產(chǎn)生感生電動(dòng)勢的非靜電力是渦旋電場力。由于8/15/202323變化的磁場激發(fā)渦旋電場（感應(yīng)電場）。2感生電動(dòng)勢當(dāng)空間既3法拉第電磁感應(yīng)定律是所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象（無論動(dòng)生、感生）都遵從的規(guī)律，當(dāng)動(dòng)求和時(shí)應(yīng)注意和的方向是否相同。生電動(dòng)勢和感生電動(dòng)勢同時(shí)存在時(shí)：8/15/2023243法拉第電磁感應(yīng)定律是所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象（無論動(dòng)生、感生）都Note：1）Ф>0要求磁力線方向與L成右手螺旋關(guān)系。2）負(fù)號的意義；3）可以應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。8/15/202325Note：1）Ф>0要求磁力線方向與L成右手螺旋關(guān)系。2）負(fù)自感由回路的形狀、大小、匝數(shù)以及周長為l、截面積為S的長直螺線管的自感為4自感與互感當(dāng)電流I穿過回路自身的磁通匝數(shù)為圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率決定。自感電動(dòng)勢時(shí)，8/15/202326自感由回路的形狀、大小、匝數(shù)以及周長為l、截面積互感形狀、大小、匝數(shù)、相對位置以及周圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率決定。則互感電動(dòng)勢為：互感由兩回路的當(dāng)時(shí)，12串聯(lián)線圈的自感為(順接“+”,反接“－”)8/15/202327互感形狀、大小、匝數(shù)、相對位置以及周圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率決定。則自感互感系數(shù)計(jì)算步驟：

先假設(shè)線圈中通以電流I，求線圈中的磁通量Ф，應(yīng)用L，M定義求解。8/15/202328自感互感系數(shù)計(jì)算步驟：7/27/2023285磁場的能量自感線圈中儲存的磁能為磁場能量密度：磁場總能量：8/15/2023295磁場的能量自感線圈中儲存的磁能為磁場能量密度：磁場總能量6位移電流位移電流密度：——全電流——安培環(huán)路定理的普遍形式位移電流的實(shí)質(zhì)：變化的電場激發(fā)磁場。全電流在任何情況下都是連續(xù)的。單位:安培/米28/15/2023306位移電流位移電流密度：——全電流——安培環(huán)路定理的普遍形麥克斯韋方程組意義變化的磁場伴隨著電場磁感應(yīng)線無頭無尾電荷伴隨著電場磁場和電流以及變化的電場相聯(lián)系8/15/202331麥克斯韋方程組意義變化的磁場伴隨著電場磁感應(yīng)線無頭無尾電荷伴振動(dòng)和波機(jī)械振動(dòng)：機(jī)械波：簡諧振動(dòng)的解析描述和振幅矢量法，諧振子的能量，簡諧振動(dòng)的合成機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播；平面簡諧波波動(dòng)方程波的能量和干涉；駐波和多普勒效應(yīng)；電磁波的能量和性質(zhì)8/15/202332振動(dòng)和波機(jī)械振動(dòng)：簡諧振動(dòng)的解析描述和振幅矢量法，諧振子的能簡諧振動(dòng)x=Acos(ωt+

)簡諧振動(dòng)方程：加速度速度oTtx、

、ax

2A

>0

<0<0>0a<0

<0

>0>0減速加速減速加速

AA-A-

A-

2A

a8/15/202333簡諧振動(dòng)x=Acos(ωt+)簡諧振動(dòng)方程：得：A和

的值由初始條件(x0

，v0)確定：由已知t=0時(shí)，v0=－ωAsinφx

=x0

,v

=v0

，即：

x0=Acosφ；

A=xmax(1)振幅A：(2)圓(角)頻率ω：(3)初相：是t=0時(shí)的位相，稱為初相。確定確定簡諧振動(dòng)的特征量8/15/202334得：A和的值由初始條件(x0，v0)確定：由已當(dāng)

=

(2k+1)

,(k=0,1,2,…),兩振動(dòng)步調(diào)相反,稱為反相。當(dāng)=

2k

,(k=0,1,2,…),兩振動(dòng)步調(diào)相同,稱為同相；★同相和反相★位相差同一時(shí)刻的位相差對于兩個(gè)頻率相同的諧振動(dòng)★到達(dá)同一狀態(tài)的時(shí)間差：★位相超前與落后若>0,稱x2比x1超前(x1比x2落后)。8/15/202335當(dāng)=(2k+1),(k=0,1x=Acos(

t+)

t+oxxtt=0

·旋轉(zhuǎn)矢量的長度振幅旋轉(zhuǎn)矢量旋轉(zhuǎn)的角速度圓頻率(角頻率)矢量與x軸的夾角位相t=0時(shí)與x軸的夾角初位相參考圓v

矢量端點(diǎn)的線速度振動(dòng)速度(上負(fù)下正)旋轉(zhuǎn)矢量8/15/202336x=Acos(t+)t+oxx簡諧振動(dòng)的能量動(dòng)能：勢能：機(jī)械能：簡諧振動(dòng)系統(tǒng)的總機(jī)械能守恒！E∝A2簡諧振動(dòng)系統(tǒng)的總能量與振幅的平方成正比。8/15/202337簡諧振動(dòng)的能量動(dòng)能：勢能：機(jī)械能：簡諧振動(dòng)系統(tǒng)的總機(jī)械同方向、同頻率的簡諧振動(dòng)的合成設(shè):x1=A1cos(

t+

)x2=A2cos(

t+)

合振動(dòng):

x=x1+x2=A

cos(

t+

)合振動(dòng)也是簡諧振動(dòng),其頻率仍為

。振幅初相8/15/202338同方向、同頻率的簡諧振動(dòng)的合成設(shè):x1=A1cos(t★兩種特殊情況:(1)若兩分振動(dòng)同相

=

2k

(k=0,1,2,…)(2)若兩分振動(dòng)反相=

(2k+1)

(k=0,1,2,…)弱。此時(shí)，若A1=A2,則A=0。8/15/202339★兩種特殊情況:(1)若兩分振動(dòng)同相(2)若兩分振動(dòng)反(1)各媒質(zhì)元并未“隨波逐流”。波的傳播不是媒質(zhì)元的傳播；(3)某時(shí)刻某質(zhì)元的振動(dòng)狀態(tài)將在較晚時(shí)刻于“下游”某處出現(xiàn)---波是振動(dòng)狀態(tài)的傳播，是位相的傳播。沿波的傳播方向,各質(zhì)元的振動(dòng)相位依次落后。相距λ，位相差

2π。(2)“上游”的質(zhì)元依次帶動(dòng)“下游”的質(zhì)元振動(dòng)；波動(dòng)的特點(diǎn)：.ab

xxu傳播方向圖中b點(diǎn)比a點(diǎn)的相位落后·8/15/202340(1)各媒質(zhì)元并未“隨波逐流”。波的傳播不是媒質(zhì)元的傳播；平面簡諧波的波函數(shù)x··dXo點(diǎn)a波速已知：某給定點(diǎn)a的振動(dòng)表達(dá)式為

ya(t)=Acos(

t

)任一點(diǎn)PYP點(diǎn)：A、

均與a點(diǎn)的相同，但位相落后u所以P點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為8/15/202341平面簡諧波的波函數(shù)x··dXo點(diǎn)a波速已知：某給定點(diǎn)a的沿x軸正向傳播的平面簡諧波的波函數(shù)。若a點(diǎn)為原點(diǎn)，則：或或8/15/202342沿x軸正向傳播的平面簡諧波的波函數(shù)。若a點(diǎn)為原點(diǎn)，則：或總能量所以任一時(shí)刻，Wk=Wp

——

動(dòng)能和勢能大小相等，相位相同！

不守恒！隨時(shí)間周期性變化。

xtTWWpWkoW能量——時(shí)間關(guān)系曲線波的能量8/15/202343總能量所以任一時(shí)刻，Wk=Wp不守恒！隨時(shí)間周期性變化能量密度在一個(gè)周期內(nèi)的平均值：波的能量密度能流能流密度單位時(shí)間內(nèi)垂直通過介質(zhì)中某一面積S的能量，叫做通過該面積的能流。平均能流：能流（功率）：單位體積介質(zhì)中的波的能量—波的能量密度。能流密度或波的強(qiáng)度:8/15/202344能量密度在一個(gè)周期內(nèi)的平均值：波的能量密度能流能波的干涉

S2S1r1r2·p(1)相干條件：(2)波場中的強(qiáng)度分布：設(shè)兩相干波源S1、S2的振動(dòng)為：

y10=A1cos(

t+)

y20=A2cos(

t+)p點(diǎn)合振動(dòng):頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位差恒定。強(qiáng)度:合振幅:式中為兩相干波在相遇點(diǎn)的相位差:8/15/202345波的干涉S2S1r1r2·p(1)相干條件：(2)波場干涉加強(qiáng)、減弱條件：此時(shí)，若A1=A2,則Imax=4I11.滿足的各點(diǎn)，

加強(qiáng),

干涉相長2.滿足的各點(diǎn)，

減弱,

干涉相消此時(shí)，若A1=A2,則Imin=08/15/202346干涉加強(qiáng)、減弱條件：此時(shí)，若A1=A2,則I，干涉加強(qiáng)、對于同相波源，即減弱條件可用波程差表示為：加強(qiáng)條件：減弱條件：8/15/202347，干涉加強(qiáng)、對于同相波源，即減弱條件可用波程差表示為：加強(qiáng)條駐波的特點(diǎn)波腹處波節(jié)處(2)相位：兩相鄰波節(jié)之間同相，每一波節(jié)相鄰的兩個(gè)波節(jié)（或波腹）相隔(1)振幅：各處不等大，出現(xiàn)了波腹和波節(jié)。兩側(cè)反相。沒有相位的傳播，沒有能量的傳播。8/15/202348駐波的特點(diǎn)波腹處波節(jié)處(2)相位：兩相鄰波節(jié)之間同相，每一半波損失:波在兩種介質(zhì)分界面上反射時(shí)，反射波較之入射波相位突變

的現(xiàn)象。該現(xiàn)象發(fā)生在:（1）當(dāng)反射點(diǎn)固定不動(dòng)時(shí)；（2）波從波疏介質(zhì)(較小)傳播到波密這時(shí)由入射波和反射波疊加成的駐波，在分界面處出現(xiàn)的一定是波節(jié)。介質(zhì)(較大)，在分界面處反射時(shí)；8/15/202349半波損失:（1）當(dāng)反射點(diǎn)固定不動(dòng)時(shí)；這時(shí)多普勒效應(yīng)此時(shí)，（1）vS

=0，vR≠0，vR

>0(R接近S)，vR

<0(R遠(yuǎn)離S)，此時(shí)，（2）vR

=0，vS≠0，此時(shí)，（3）vR

≠

0，vS≠0，當(dāng)vR

=-vS

時(shí)（無相對運(yùn)動(dòng)），8/15/202350多普勒效應(yīng)此時(shí)，（1）vS=0，vR≠0，vR電磁波的能量和性質(zhì)(2)E和H同相位。

E×H

沿波矢

k

的方向。◆在自由空間傳播的平面電磁波的主要性質(zhì)(4)電磁波的傳播速度為：(1)是橫波，E、H、

k三者相互垂直。EHku(3)E和H的數(shù)值成比例。O8/15/202351電磁波的能量和性質(zhì)(2)E和H同相位。E×H沿波電磁場的能量密度單位時(shí)間通過垂直于傳播方向的單位面積的輻射能稱為能流密度或輻射強(qiáng)度：或平均輻射強(qiáng)度(波的強(qiáng)度)，——也稱為坡印廷矢量在一個(gè)周期內(nèi)的平均值稱為平均能流密度8/15/202352電磁場的能量密度單位時(shí)間通過垂直于傳播方光學(xué)光的干涉：光的衍射：光的偏振：光的相干性，楊氏雙縫，菲涅爾雙平面鏡，洛埃鏡，光程和光程差，薄膜干涉，劈尖干涉，牛頓環(huán)，邁克爾遜干涉儀單縫衍射，光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)，光柵衍射，X射線衍射光的偏振；馬呂斯定律；布儒斯特定律；光的雙折射8/15/202353光學(xué)光的干涉：光的相干性，楊氏雙縫，菲涅爾雙平面鏡，單縫衍射光是一種電磁波平面電磁波方程真空中的光速可見光的范圍8/15/202354光是一種電磁波平面電磁波方程真空中的光速可見光的范相干光的產(chǎn)生振幅分割法波陣面分割法*光源8/15/202355相干光的產(chǎn)生振幅分割法波陣面分割法*光源7/27/20235楊氏干涉條紋D>>d1.光程差：干涉加強(qiáng)、明紋位置干涉減弱、暗紋位置2.明暗條紋位置8/15/202356楊氏干涉條紋D>>d1.光程差：干涉加強(qiáng)、明紋位置干涉減弱白光照射時(shí)，出現(xiàn)彩色條紋合光強(qiáng)若其中則干涉項(xiàng)8/15/202357白光照射時(shí)，出現(xiàn)彩色條紋合光強(qiáng)若其中則干涉項(xiàng)7/27/202光強(qiáng)分布圖條紋間距8/15/202358光強(qiáng)分布圖條紋間距7/27/202358紫光光強(qiáng)分布圖波長不同條紋間距不同紅光光強(qiáng)分布圖8/15/202359紫光光強(qiáng)分布圖波長不同條紋間距不同紅光光強(qiáng)分布圖7/27/2干涉條紋特點(diǎn)：1明暗相間的條紋對稱分布于中央明紋的兩側(cè)；2相鄰明條紋和相鄰暗條紋等間距，與干涉級k無關(guān)；3

在遠(yuǎn)離中央明紋處,干涉條紋消失討論：1：光源移動(dòng)對圖樣的影響2：狹縫間距變化對圖樣影響3.在一縫后放一透明薄片時(shí)對圖樣的影響4.改邊屏幕前后位置時(shí)對圖樣的影響5.整個(gè)裝置處于媒質(zhì)中時(shí)對圖樣的影響6.若用復(fù)色光源時(shí)對圖樣的影響8/15/202360干涉條紋特點(diǎn)：1明暗相間的條紋對稱分布于中央明紋的兩側(cè)；雙鏡P8/15/202361雙鏡P7/27/202361勞埃德鏡PML半波損失8/15/202362勞埃德鏡PML半波損失7/27/202362介質(zhì)的折射率介質(zhì)中的波長真空中的波長光在某一介質(zhì)中所經(jīng)歷的幾何路程r和這介質(zhì)的折射率n的乘積nr光程介質(zhì)中光速真空中光速8/15/202363介質(zhì)的折射率介質(zhì)中的波長真空中的波長光在某一介質(zhì)中所經(jīng)歷的幾薄膜干涉的基本公式PLDC34E5A1B2根據(jù)具體情況而定透射光的光程差注意：透射光和反射光干涉具有互補(bǔ)性，符合能量守恒定律.增透膜和增反膜8/15/202364薄膜干涉的基本公式PLDC34E5A1B2根據(jù)具體情況而定劈尖干涉（劈形膜）空氣劈尖實(shí)心劈尖實(shí)心劈尖：n1=1,垂直入射i=0干涉條件:劈尖上厚度相同的地方，兩相干光的光程差相同，對應(yīng)一定k值的明或暗條紋。劈尖條紋的形狀8/15/202365劈尖干涉（劈形膜）空氣劈尖實(shí)心劈尖實(shí)心劈尖：n1=1,垂直入牛頓環(huán)略去e2各級明、暗干涉條紋的半徑為：隨著牛頓環(huán)半徑的增大，條紋變得越來越密。d=0處,兩反射光的光程差為

/2，中心處為暗斑。8/15/202366牛頓環(huán)略去e2各級明、暗干涉條紋的半徑為：隨著牛頓環(huán)半徑的增劈尖干涉牛頓環(huán)條紋形狀直條紋同心圓條紋間距等間距向外側(cè)逐漸密集條紋公式零級條紋暗條紋，直線暗斑8/15/202367劈尖干涉牛頓環(huán)條紋形狀直條紋同心圓條紋間距等間距向外側(cè)逐漸密邁克耳遜干涉儀M

122

11

S半透半反膜M2M1G1G2光束2′和1′發(fā)生干涉

若M

1、M2平行

等傾條紋

若M

1、M2有小夾角

等厚條紋當(dāng)

每平移

時(shí)，將看到一個(gè)明（或暗）條紋移過視場中某一固定直線，條紋移動(dòng)的數(shù)目N與M1

鏡平移的距離關(guān)系為：8/15/202368邁克耳遜干涉儀M12211S半透半反膜M2M1G1G2光的干涉的核心問題——確定干涉極大與極小點(diǎn)。1）光的干涉極大(明紋）條件2）光的干涉極?。ò导y）條件其中：是兩光的光程差；是半波損失造成的相位突變。當(dāng)兩光之一有半波損失時(shí)有此項(xiàng)，兩光都有或都沒有半波損失時(shí)無此項(xiàng)總結(jié)8/15/202369光的干涉的核心問題——確定干涉極大與極小點(diǎn)。1）光的干涉1）光的干涉極大（明紋）條件2）光的干涉極?。ò导y）條件當(dāng)兩光源具有相同的初相時(shí):/2是半波損失造成的附加光程差。當(dāng)兩光之一有半波損失時(shí)有此項(xiàng)，兩光都有或都沒有半波損失時(shí)無此項(xiàng)8/15/2023701）光的干涉極大（明紋）條件2）光的干涉極小（暗紋）條件當(dāng)兩半波損失項(xiàng)的確定滿足n1<n2>n3(或n1>n2<n3)計(jì)入半波損失項(xiàng)；滿足n1>n2>n3(或n1<n2<n3)

不計(jì)入半波損失項(xiàng)。薄膜n1n2n3對同樣的入射光來說，當(dāng)反射方向干涉加強(qiáng)時(shí)，在透射方向就干涉減弱。半波損失的波長為反射光線所在的空間的波長

′/28/15/202371半波損失項(xiàng)的確定滿足n1<n2>n3(或n1>n2<n3λ2φλ2λ2λ2asinφ分成偶數(shù)個(gè)半波帶為暗紋。分成奇數(shù)個(gè)半波帶為明紋。當(dāng)半波帶數(shù)不是整數(shù)時(shí)，相干點(diǎn)的光強(qiáng)介于明暗之間。光強(qiáng)的變化是連續(xù)的。注意：公式形式與楊氏雙縫干涉條紋的條件方程相反單縫衍射8/15/202372λ2φλ2λ2λ2asinφ分成偶數(shù)個(gè)半波帶為暗紋。條紋特點(diǎn)1、條紋位置的確定暗紋中心明紋中心2、中央明紋寬度：中央兩側(cè)第一暗條紋之間的區(qū)域，稱做零級（或中央）明條紋（中央明紋線寬度）

3、其他明紋間距各級明條紋的寬度=af/

xΔ=+k1kxx4、縫寬對衍射圖樣的影響縫越窄（a

越?。瑮l紋分散的越開，衍射現(xiàn)象越明顯；反之，條紋向中央靠攏。8/15/202373條紋特點(diǎn)1、條紋位置的確定暗紋中心明紋中心2、中央明紋寬度：4、波長對衍射圖樣的影響條紋在屏幕上的位置與波長成正比，如果用白光做光源，中央為白色明條紋，其兩側(cè)各級都為彩色條紋。該衍射圖樣稱為衍射光譜。

5、縫與光源的位置對衍射圖樣的影響（1）令單縫在紙面內(nèi)垂直透鏡光軸上、下移動(dòng)，屏上衍射圖樣是否改變？（2）令光源垂直透鏡光軸上、下移動(dòng)，屏上衍射圖樣是否改變？8/15/2023744、波長對衍射圖樣的影響條紋在屏幕上的位置與波長成正比，如果光柵衍射光柵衍射圖樣是來自每一個(gè)單縫上許多子波以及來自各單縫對應(yīng)的子波彼此相干疊加而形成。因此，它是單縫衍射和多縫干涉的總效果。多縫干涉單縫衍射8/15/202375光柵衍射光柵衍射圖樣是來自每一個(gè)單縫上許多子波以及來自各單縫光柵衍射圖樣的幾點(diǎn)討論1、缺級

由于單縫衍射的影響，在應(yīng)該出現(xiàn)干涉極大（亮紋）的地方，不再出現(xiàn)亮紋。光柵衍射主極大明條紋中心位置：(a+b)sin

=k

k=0,±1,±2,±3···缺級時(shí)衍射角同時(shí)滿足：單縫衍射極小條件：a·sin

=k'

k'=±1,±2,···即：k=(a+b)/a·k'

k'=±1,±2,···k

就是所缺的級次8/15/202376光柵衍射圖樣的幾點(diǎn)討論1、缺級由于單縫衍射的影響，在應(yīng)k=1k=2k=0k=4k=5k=-1k=-2k=-4k=-5k=3k=-3k=6若：，缺級k=-6缺級：k=3,6,9,...缺級光柵衍射第三級極大值位置單縫衍射第一級極小值位置8/15/202377k=1k=2k=0k=4k=5k=-1k=-2k=-4k=-2、單色平行光傾斜地射到光柵上δ=(a+b)(sin

sin

0)=kk=0,±1,±2,±3···8/15/2023782、單色平行光傾斜地射到光柵上δ=(a+b)(sinsi光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)（兩光點(diǎn)剛好能分辨）:光學(xué)儀器分辨率布拉格公式Ｘ射線衍射:最小分辨角8/15/202379光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)（兩光點(diǎn)剛好能分辨）:光學(xué)儀器分辨率光的偏振一自然光線偏振光部分偏振光（區(qū)分方法）二馬呂斯定律強(qiáng)度為的偏振光通過檢偏振器后,出射光的強(qiáng)度為空氣玻璃三光反射與折射時(shí)的偏振布儒斯特定律反射光和折射光互相垂直根據(jù)光的可逆性，當(dāng)入射光以γ角從n2介質(zhì)入射于界面時(shí)，此γ角即為布儒斯特角8/15/202380光的偏振一自然光線偏振光部分偏振光（區(qū)分方法）雙折射的尋常光和非尋常光尋常光線（o光）(ordinaryrays)服從折射定律的光線(extraordinrayrays)非常光線（e光）不服從折射定律的光線（一般情況，非常光線不在入射面內(nèi)）產(chǎn)生雙折射的原因：

尋常光線在晶體中各方向上傳播速度相同.

非常光線晶體中各方向上傳播速度不同,隨方向改變而改變.光軸、單軸晶體、雙軸晶體8/15/202381雙折射的尋常光和非尋常光尋常光線（o光）(ordinary量子物理光電效應(yīng)和愛因斯坦光子學(xué)說康普頓效應(yīng)微觀實(shí)物粒子的波粒二象性不確定關(guān)系波函數(shù)與薛定諤方程氫原子光譜及理論原子的殼層結(jié)構(gòu)及有關(guān)規(guī)律激光8/15/202382量子物理光電效應(yīng)和愛因斯坦光子學(xué)說7/27/202382光電效應(yīng)加速電勢差增大時(shí)光電流增大，當(dāng)加速電勢差增大到一定量值時(shí)，光電流達(dá)到飽和值。

(1)飽和電流截止電壓=eU0=eK(v－v0)

U0=K(v－v0)(2)光電子的最大初動(dòng)能∝,而與入射光強(qiáng)無關(guān)。v入

(3)紅限頻率（紅限）(4)光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的，馳豫時(shí)間≤10-9s。8/15/202383光電效應(yīng)加速電勢差增大時(shí)光電流增大，當(dāng)加速電勢差增大到一定量愛因斯坦的光子理論光子的能量為

=h

。對光電效應(yīng)的解釋(愛因斯坦方程)：當(dāng)

時(shí)，不發(fā)生光電效應(yīng)。紅限頻率為逸出功）（W8/15/202384愛因斯坦的光子理論光子的能量為=h。對光電效應(yīng)的解光的波粒二象性基本關(guān)系式：粒子性：能量

，動(dòng)量

p波動(dòng)性：波長

，頻率

康普頓散射康普頓公式：8/15/202385光的波粒二象性基本關(guān)系式：粒子性：能量，動(dòng)量p波動(dòng)性：電子的康普頓波長為波長偏移:

X射線光子與“靜止”的“自由電子”彈性碰撞,碰撞過程中能量與動(dòng)量守恒：8/15/202386電子的康普頓波長為波長偏移:X射線光子與“靜止”的“自由德布羅意波德布羅意假設(shè)：實(shí)物粒子具有波粒二象性.德布羅意公式2）宏觀物體的德布羅意波長小到實(shí)驗(yàn)難以測量的程度，因此宏觀物體僅表現(xiàn)出粒子性.1）若則若則8/15/202387德布羅意波德布羅意假設(shè)：實(shí)物粒子具有波粒二象性.德布不確定關(guān)系8/15/202388不確定關(guān)系7/27/202388波函數(shù)薛定諤方程(1)自由粒子平面波波函數(shù):

(2)波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)意義—概率密度間某點(diǎn)(x，y，z)附近小體積元dV

內(nèi)的概率。(3)波函數(shù)滿足的條件標(biāo)準(zhǔn)條件：單值、有限、連續(xù)。歸一化條件：8/15/202389波函數(shù)薛定諤方程(1)自由粒子平面波波函數(shù):(2)波氫原子光譜的規(guī)律性巴耳末發(fā)現(xiàn)氫原子光譜可見光部分的規(guī)律波數(shù)里德伯常量

里德伯給出氫原子光譜公式8/15/202390氫原子光譜的規(guī)律性巴耳末發(fā)現(xiàn)氫原子光譜可見光部分的規(guī)律波數(shù)萊曼系紫外巴爾末系可見光帕邢系布拉開系普豐德系漢弗萊系紅外8/15/202391萊曼系紫外巴爾末系可見光帕邢系布拉開系普豐德系漢弗萊系紅外72.頻率條件：3.量子化條件：n=1,2,3…●+e●-ernvnEnmmpEiEf