波动光学总结2012

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1、第十一章波动光学小结1，重点内容总结2，典型例题详解3，课堂练习12一、光的干涉1.光程差：相位差和光程差的关系：32.杨氏双缝干涉明纹暗纹条纹间距3.薄膜干涉考虑半波损失垂直入射：i＝044.等厚条纹(1)劈尖(2)牛顿环第m个暗环半径5.迈克耳逊干涉仪第m个明环半径51.单缝的夫琅禾费衍射——暗纹——明纹(中心)2.光学仪器的最小分辨角3.光栅方程明纹(主明纹)条件：明纹缺级级次：二、光的衍射6三、光的偏振1.马吕斯定律2.布儒斯特定律自然光获得偏振光：71杨氏双缝实验2等倾干涉3劈尖膜4牛顿环5单缝衍射6光栅衍射7光的偏振七个重要知识点选择，填空，简答题大题81杨氏双缝实验1.一个屏上有

2、两条间隔为0.100mm的缝，距观察屏为1.20m。有一波长为500nm的光垂直入射到双缝。屏上相邻两明纹之间的距离为6mm若波长换为700nm，则屏上相邻两明纹之间的距离为8.4mm92.一双缝干涉实验中，两缝间距为0.20mm，在1.0m远处测得第3级明纹与中央明纹之间的距离为7.5mm，则所用的光的波长为500nm明纹103.一双缝装置的一个缝被折射率为1.60的薄塑料片所遮盖，入射光波长为640nm。在塑料片插入后，屏上原来中央明纹极大点，现在变为暗纹。则塑料片的最小厚度xxx解：厚度为e，折射率为n的薄膜插入前后，引起光程差的改变为111杨氏双缝实验：（1）条纹间距（2）屏上明（或暗

3、）纹的位置（3）光程差改变后，屏上条纹的变化明纹暗纹光的干涉：关键求光程差122等倾干涉（薄膜干涉）：增透膜，增反膜厚度的计算例.折射率为，厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别，，且；若用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上，下两表面反射的光束的光程差为（）：B13例.一片平玻璃（n=1.51)表面附有一层酒精膜（n＝1.36）。今用一波长连续可调的单色光，垂直照射酒精膜面。当波长为512nm时，反射光干涉相消，当波长为640nm时，反射光干涉相长。此膜的厚度为470.58nm分析：首先判断有无半波损失无半波损失142等倾干涉：增透膜，增反膜厚度的计算1.首先判

4、断有无半波损失解题步骤：无半波损失有半波损失2.透射光减弱，即反射光加强；透射光增强，即反射光减弱。15例.波长为670nm的光垂直入射到折射率为1.33的劈尖膜上，可以看到26条明纹和25条暗纹（不包括棱边），此膜的厚度为3劈尖膜分析：25条暗纹，m＝25暗纹条件26条明纹，m＝26明纹条件164牛顿环第m个暗环半径第m个明环半径（1）牛顿环半径与平凸透镜曲率半径，膜厚度的关系（2）光程差（3）174牛顿环例.用紫色光观察牛顿环时，测得第m级暗环的半径为4mm第m＋5级暗环的半径为6mm，所用的平凸透镜的曲率半径R为10m，紫光的波长和级数分别为400nm,4分析：牛顿环暗环半径为：185单

5、缝衍射——暗纹——明纹(中心)（2）屏上明暗条纹的位置光的衍射：关键求衍射角（1）明暗条纹所对应的衍射角满足条件：191.单缝的宽度为0.4mm，以波长589nm的单色光垂直入射设透镜焦距为1.0m，求：（1）第一级暗纹距中心的距离；（2）第二级明纹距中心的距离。解：（1）由单缝衍射的暗纹条件：得：则第一级（m=1）暗纹距中心的距离为（2）由单缝衍射的明纹条件：得：则第二级（m=2）明纹距中心的距离为202.波长为400nm的单色平行光(垂直入射)缝宽为0.0655mm的单缝。紧靠缝后放置焦距为3.50m的会聚透镜，(观察屏位于焦平面上)。试求屏上中央明纹的宽度。解：单缝衍射的中央明纹的宽度由

6、两个第一级暗纹中心确定4.28cm213.波长为689nm的单色光垂直入射到一单缝上。若在中央明纹两侧的两条第一条明纹之间的夹角为38°,求单缝的宽度。解：由单缝衍射的明纹公式：将m=1，代入上式，可得224.在单缝夫琅禾费衍射实验装置中，单缝宽度为0.50mm,透镜焦距为50cm。若用平行白光垂直照射单缝，在观察屏上离中心1.5mm处出现明条纹，试问此明纹呈现什么颜色？解：单缝衍射的明纹公式：又因为故有取红外看不见黄色紫色紫外看不见故此明纹呈紫黄色练习：236光栅衍射明纹(主明纹)条件：（2）明纹缺级级次：（1）光栅方程245.一平面衍射光栅宽2cm,共有8000条缝，用钠黄光（589.3n

7、m）垂直入射，试求出可能出现的各个主极大对应的衍射角。解：由光栅方程256.一双缝，缝距d=0.40mm,两缝宽度都是a=0.080mm,用波长为λ=480nm的平行光垂直照射双缝，在双逢后放一焦距f=2.0m的透镜。求：（1）在透镜焦平面处的屏上，双缝干涉条纹的间距。（2）在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹数目N和相应的级数。解：双缝干涉条纹：（1）第m级亮纹条件：第m级亮纹位置：相邻两亮纹