大学物理下第五版光学1

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1、一个人只要具备高度燃烧的成功欲望，就能创造奇迹。——今日共勉作业：P16611-1P16711-811-9第十一章光学I光的干涉II光的衍射III光的偏振一、光的干涉1.相干光；2.光程、光程差和相位差的关系；3.杨氏双缝干涉及薄膜干涉；4.迈克耳逊干涉仪。学习要点相干光光程第一节一、光源4000Å紫7600Å红可见光是能引起人的视觉的电磁波。热致发光；电致发光；光致发光；化学发光。发射光波的物体称为光源：单色光：具有单一频率的光波。谱线宽度谱线及其宽度强度波长二、单色光普通光源：激光：复色光P21原子发光是断续

2、的，每次发光形成一长度有限的波列,各原子各次发光相互独立。原子能级及发光跃迁基态激发态跃迁自发辐射三、普通光源的发光机制普通光源：自发辐射独立(不同原子发的光)··独立(同一原子先后发的光)1.频率相同；2.振动方向一致；3.有恒定的位相差。四、光的干涉相干光相干光：各原子发光是随机的，无固定相位差两普通光源发出的光是否相干光？问题两个频率相同的钠光灯不能产生干涉现象，既使是同一个单色光源的两部分发出的光，也不能产生干涉。无干涉现象波阵面分割法*光源振幅分割法五、产生相干光的方法光在真空中的速度光在介质中的速度真

3、空中的波长介质的折射率介质中的波长*P*六、光程相位差*P*介质中的波长1)光程:媒质折射率与光的几何路程之积=光程物理意义：就是把光在媒质中通过的几何路程折合到相同时间内在真空中通过的路程。2）光程差(两光程之差)光程差*P*干涉加强相位差干涉减弱真空中的波长干涉减弱（暗纹）光的干涉加强、减弱（明、暗条纹）条件：干涉加强（明纹）掌握！r1n1r2n2rinirnnn光程计算练习：AB3)透镜不引起附加的光程差AB焦平面第二节杨氏双缝干涉杨氏在1801年首先用实验的方法研究了光的干涉现象，为光的波动理论确定了实验

4、基础。d'oS1S2Pdr1r2x双缝S屏干涉条纹点光源一、杨氏双缝干涉装置二、两条光线的光程差光程差=d'oS1S2PSdr1r2xI三、加强、减弱条件四、明条纹、暗条纹位置IO1.明条纹位置k=0时：0零级明条纹位于屏幕中央——中央明条纹。其它各级明条纹都有两条，且对称分布。五、讨论2.暗条纹位置对称分布在中央明条纹两侧IO3.条纹间距a.相邻明纹间距：b.相邻暗纹间距：相邻明纹与相邻暗纹的间距都相同，所以条纹明暗相间平行等距。测波长一定时，若变化，则将怎样变化？1）4.条纹间距与各量之间的关系2）条纹间距与

5、的关系如何？一定时，例1：波长为632.8nm的激光，垂直照射在间距为1.2mm的双缝上，双缝到屏幕的距离为500mm，求两条第4级明纹的距离。解：44Io两条4级明纹的距离为：o’d'S1S2Sdr1r2Iooa例2：在双缝干涉实验中，用波长为632.8nm的激光照射一双缝，将一折射率为n=1.4的透明的介质薄片插入一条光路，发现屏幕上中央明纹移动了3.5个条纹，求介质薄片的厚度a。解：d'S1S2dr1r2oa光程差变化一个波长，就有一个条纹移动，故结论：光程差改变量=条纹移动数目1.在真空中波长为l的单色光

6、,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点位相差为3，则此路径AB的光程为(A)1.5(B)1.5n(C)3(D)1.5/n[A]练习：2.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是（A）使屏靠近双缝。（B）使两缝的间距变小。（C）把两个缝的宽度稍微调窄。（D）改用波长较小的单色光源。[B]3.在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处，现将光源S向下移动到示意图中的S位置，则：（A）中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变

7、；（B）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大；（C）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大；（D）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。[D]