《波动光学复习》ppt课件

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1、第十九章波动光学光的干涉：1、相干光的条件两束光的振动频率相同振动方向相同位相相同或位相差恒定3、半波损失2、光程与光程差则相应相位差为（下一页）1处理光的干涉的方法1、干涉加强与减弱的条件（下一页）22、杨氏双缝干涉的基本公式光程差dsin条纹宽度(条纹间距)（下一页）33、薄膜干涉的基本公式光程差(1)e不变，i变-------等倾干涉等倾干涉条纹是一组明暗相间的同心圆环(2)i不变，e变-------等厚干涉劈尖干涉牛顿环干涉迈克耳逊干涉仪（下一页）4（下一页）干涉应注意的问题1、理解相干光的条件，是

2、哪两束光产生干涉，正确计算两条相干光线的光程差。2、在涉及到反射光线时，必须考虑有无半波损失。3、透镜不引起附加光程差。当光垂直入射时：5（下一页）光的衍射：1、惠更斯—菲涅耳原理同一波阵面S上的各面元，可看作是新的波源，向空间发射球面子波，这些子波是相干的。波场中任意一点的振动，是各子波在该点相干叠加的结果。光的衍射是同一束光中无数子波在遇到障碍物后叠加而相干的结果。2、衍射分类：菲涅耳衍射夫琅和费衍射63、单缝夫琅和费衍射(用菲涅耳半波带法处理)单色光垂直入射（1）屏幕上明暗条纹的位置由下式决定（2）屏幕上条

3、纹间距中央明条纹的角宽度中央明条纹的线宽度相邻条纹中心间距74、光栅衍射(1)光栅衍射是单缝衍射与多缝干涉的综合效应，其特点是：明纹亮而细窄，两明纹之间形成一片暗区。(2)屏幕上主极大位置由光栅公式决定(a+b)sin=kk=0,±1,±2,±3···倾斜入射时(a+b)(sinsin)=kk=0,±1,±2,±3···注意问题1、区分双缝干涉与单缝衍射2、衍射效应显著的条件（下一页）8能分析、确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置，重点：2.理解光栅的特点，掌握光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线

4、的位置。会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响。（下一页）9解：（1）第10级明纹中心的位置∴两条第10级明纹中心之距2x10=11cm；（2）玻璃片覆盖一缝后，中央明纹处，两缝光程差（r–e+ne）–r=（n–1）e=（1·58–1）×6·6×10-6=kλ即中央明条纹处将被第7级明纹代替，∴零级明纹将移到原来的第级明纹处。《练习册》P39T4、在双缝干涉实验中，波长λ=5500的平行光垂直入射到缝间距d=2×10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D=2m。求：（1）中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距。

5、（2）用一厚度为e=6·6×10-6m、折射率为n=1·58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？（下一页）10（下一页）注意：S1到O点的光程为(n为玻璃片的折射率，e为厚度）。r–e+ne=r+（n–1）e11《练习册》P38T2用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上，λ1=6000，λ2=4000，发现距中央明纹5cm处λ1光的第k级主极大和λ2光的第（k+1)级主极大相重合，放置在光栅与屏之间的透镜的焦距f=50cm.求：（1）上述k=?（2）光栅常数d=?解：（1）由题意λ1的第k级

6、与λ2的第（k+1）级谱线相重合。（下一页）12（2）光栅常数d（下一页）13《练习册》P40T6以氢放电管发出的光垂直照射在某光栅上，在衍射角Φ=410的方向上看到λ1=6562，λ2=4101的谱线相重合，求光栅常数最小是多少？解：（下一页）14（下一页）《练习册》P40T23用波长为500nm的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边L=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。求：（1）求此空气劈尖的劈尖角θ（2）改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖

7、上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明纹还是暗纹？（3）在第（2）问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？解：（1）棱边处是第一暗条纹中心，在膜厚度为e2=λ/2处是第二条暗条纹中心，依此可知第四条暗条纹中心处，即A处膜厚度e4=3λ/2.15（下一页）（2）由以上可知A处膜厚度为e4=3λ/2=3×500/2=750nm.对于600nm的光，在A处两反射光的光程差为：所以A处是明纹（3）棱边处仍是暗纹，A处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹。16