《注册物理光学》PPT课件

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1、大纲要求：相干光的获得杨氏双缝干涉光程光程差薄膜干涉光疏介质光密介质迈克尔逊干涉仪惠更斯─菲涅尔原理单缝衍射光学仪器分辨本领衍射光栅与光谱分析X射线衍射布喇格公式自然光和偏振光布儒斯特定律马吕斯定律双折射现象第四部分光学一、光的干涉1.相干光源：频率相同,振动方向相同,位相差恒定的两个光源。2.获得相干光的途径（方法）提高光源质量如采用激光器可获得单色性很好的光---相干光源对普通光源:可将光源上一发光点的光分成两束，各经历不同的路径再会合迭加。(同“成分”叠加）分束有︱︱有∵故上式改写为：有光强最大，明条纹(k=1,2,…)暗条纹有波程差3.明暗

2、位置所满足的条件根据波动理论：4.光程与光程差光程光在某一媒质中所经历的几何路程r与介质折射率n的乘积nr光程差两同相的相干光源发出的两相干光束，干涉条纹明暗条件由光程差确定干涉极大,明纹干涉极小,暗纹K=2x中央明纹K=－2Dd中垂面5.杨氏双缝干涉入射光为白光Dd讨论xo中央０处红光紫光白光K=0非中央(K=1)红光紫光远离中央靠近中央正确答案是(B)。例1在双缝干涉实验中，波长为的单色光垂直入射到缝间距为的双缝上，屏到双缝的距离为，则某一条明纹与其相邻的暗纹的间距为：由双缝干涉相邻明纹（暗纹）的间距公式明纹与其相邻的暗纹的间距为(2013考

3、题）考察O处零级明纹遮盖前,光程差遮盖后光程故,这时的零级明纹(遮盖后)应向上移.答:C例2:在双缝干涉实验中,用透明的云母片遮盖上面一条缝,则(A)干涉图样不变.(B)干涉图样下移.(C)干涉图样上移.(D)不产生干涉条纹.O垂直入射e126.薄膜干涉斜入射垂直入射时光线1与光线2的光程差为半波损失e12关于半波损失光密光疏光入射到光疏媒质、光密媒质界面时,反射光(在光疏媒质中)将多走半个波长的路程,此称半波损失光疏光密光入射到光密媒质、光疏媒质界面时,反射光(在光密媒质中)无半波损失例3：一束波长为的单色光由空气入到折射率为n的透明薄膜上,薄膜

4、在空气中,要使反射光得到加强,则薄膜的最小厚度为+01膜光疏光疏光密2K=?K=1答:B27.劈尖干涉夹角很小的两个平面所构成的薄膜空气劈尖平行单色光垂直照射空气劈尖上，上、下表面的反射光将产生干涉，厚度为e处，两相干光的光程差为（1）干涉条件说明①用e指示条纹位置②劈尖相当于厚度呈线性变化的薄膜③对于同一级干涉条纹，具有相同的介质厚度。④对空气劈尖e=0处是暗纹（2）空气劈尖任意相邻明条纹对应的厚度差：kK+1（3）任意相邻明条纹(或暗条纹)之间的距离l间距答（A）例4：（A）各级条纹向左移，条纹间距不变。（B）各级条纹向右移，条纹间距不变。（C

5、）各级条纹向左移，条纹间距变大。（D）各级条纹向右移，条纹间距变小。平玻璃构成空气劈尖,用单色平行光垂直入射,若劈尖的上表面向上平移，干涉条纹怎样变化？8.牛顿环牛顿环干涉图样显微镜SLM半透半反镜T光程差明纹暗纹干涉条纹移动数目9.迈克耳孙干涉仪移动距离移动反射镜例5：若在迈克尔干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光的波长为：（）A.269nmB.539nmC.2690nmD.5390nmB二、光的衍射1.光的衍射现象缝很小时，衍射现象明显阴影屏幕绕射几何亮区缝较大时，光是直线传播的光在传播过程中遇

6、到障碍物，能够绕过障碍物的边缘前进这种偏离直线传播的现象称为光的衍射现象。2.单缝夫琅和费衍射干涉：从同一点出发的光分成两束，再相遇后干涉。衍射：从同一点出发的光分成无数束光，再相遇后干涉S屏幕21菲涅耳半波带AAABa12A3PC奇数偶数22说明①用角指示条纹的位置②注意：明纹暗纹K=0的明纹已重合于中央明纹中λaxf=一级暗纹坐标）（axΔ=x2=λf2中央亮纹线宽度）（axf=λ一级暗纹条件（）讨论1.若缝变窄或变宽，各级条纹向何方移动？远离中央明纹原K级条纹原K级条纹靠近中央明纹很宽所有条纹重合于中央明纹即光直线传播，不绕射。2.若缝宽不变

7、，红光比紫光偏离远些答:D例6：在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为的单色光垂直入射到单缝上,对应于衍射角　方向上,若单缝处波阵面可划分为3个半波带,则单缝的宽度等于(2013考题）例7：在单缝夫琅和费衍射实验中,若将缝宽缩小一半,原来第三级暗纹处将是(A)第一级明纹(B)第一级暗纹(C)第二级明纹(D)第二级暗纹解:原来第三级暗纹缩小一半K=1答：Ａ点光源经过光学仪器的小圆孔后，由于衍射的影响，所成的象不是一个点而是一个明暗相间的圆形光斑。s1s2φδφδD**爱里斑3.光学仪器的分辨率中央最亮的亮斑称为爱里斑。瑞利判据：如果一个点光源的衍射图象的中

8、央最亮处刚好与另一个点光源的衍射图象第一个最暗处相重合，认为这两个点光源恰好能为这一光学仪器所分辨。φδ恰能分辨能分辨不能