电路波动光学习题课选讲例题

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1、非相干叠加：I=I1+I2（如两手电光柱叠加）相干叠加：1、波的相干性2、光的相干性普通热光源：两个独立的光源，或同一光源的不同部分发出的光，不满足相干条件。单色光源：两个独立的单色光源，或同一单色光源的不同部分发出的光，也不满足相干条件。①原则：将同一光源同一点发出的光波列，即某个原子某次发出的光波列分成两束，使其经历不同的路径之后相遇叠加。②方法：分波面—杨氏双缝干涉，菲涅耳双棱镜，洛埃镜。分振幅—薄膜干涉（劈尖干涉，牛顿环）。3.相干光的获得：S1S2Sr1r2S

2、1S2S4杨氏双缝干涉波程差：SS1S2POr1r2DCxdE明暗条纹的条件相长条件(k=0,1,2,...)相消条件(k=1,2,3...)波程差为半波长偶数倍时，P点处干涉加强，亮纹波程差为半波长奇数倍时，P点处干涉减弱，暗纹明暗纹位置：波程差：K=0,谓之中央明纹，其它各级明（暗）纹相对0点对称分布，两相邻明（暗）纹间距(i)明暗相间，以0点对称排列；缝间距越小，屏越远，干涉越显著。说明：(ii)在很小的区域中，x与k无关,条纹等间距分布。在D、d不变时，条纹疏密与λ正比白光干涉条纹的特点

3、：中央为白色明纹，其它级次出现彩色条纹（x)。每级条纹有一定的宽度，相邻两级条纹可能会发生重叠。k=-1k=2k=1k=0k=3若用Δ＝(n1r1－n2r2)表示两束光到达P点的光程差，则两光束在P点的位相差为对于两同相的相干光源发出的两相干光，其干涉条纹的明暗条件便可由两光的光程差Δ决定，即5薄膜干涉１、分振幅（能量）法获取相干光干涉加强、减弱条件1）等倾干涉屏幕扩展光源透镜n2）等厚干涉SSS1、光程差此时的光程差（对于空气n2=1）劈尖干涉是等厚干涉e2、干涉极值条件：明纹暗纹条纹为明暗

4、相间平行于棱边的直线对于空气劈，棱边处是暗纹，证明存在半波损失。相邻明（暗）纹间的距离由图可知：相邻明（暗）纹厚度差是薄膜中的波长n的一半厚度变化对条纹的影响PkPk’ekek被检体被检体被检体被检体牛顿环牛顿环根据干涉条件2、环半径的计算r与e的关系：明环半径暗环半径正入射时的光程差(在n

5、处e=0，为暗环，再次证明半波损失存在。亦可观察透射光的牛顿环，其明、暗环位置刚好与反射光干涉的情形相反。迈克耳逊干涉仪L--透镜G1--半涂银镜G2--补偿透镜M1、M2反射镜构造及光路图：E--眼及望远镜SM1M2G1G2LEM’11、什么叫衍射2、光的衍射现象光不再是直线传播，而有光进入障碍物后的几何阴影区。光所到达的区域，其强度分布也不均匀。波在传播中遇到障碍物，使波面受到限制时，能够绕过障碍物继续前进的现象。单缝夫琅禾费衍射（衍射角：向上为正，向下为负.）菲涅耳波半波带法衍射角光强分布

6、暗条纹明条纹（1）第一暗纹距中心的距离第一暗纹的衍射角暗条纹明条纹讨论一定，越大，越大，衍射效应越明显.光直线传播增大，减小一定减小，增大衍射最大第一暗纹的衍射角角范围线范围中央明纹的宽度（2）中央明纹（的两暗纹间）IrD=2R“爱里斑”DR4圆孔衍射圆孔衍射中央爱里斑半角宽θ=1.22/D单缝衍射中央明纹半角宽Φ=/a爱里斑的半角宽度：6光栅衍射现象大量等间距、等宽度的平行狭缝组成的光学元件.衍射角光栅常数大小明纹条件在相邻两主极大之间分布有(N－1)个暗条纹和(N－2)个光强极弱的次级明条纹

7、，这些明条纹几乎是观察不到的，因此实际上在两个主极大之间是一片连续的暗区.缝数N愈多，暗条纹也愈多，因而暗区愈宽，明条纹愈细窄.单缝衍射对光强分布的影响如图所示，是一个N＝5的光栅强度分布示意图缺级条件同时满足缺级现象一般只要为整数比时，对应的k级明条纹位置一定出现缺级现象.一级光谱二级光谱三级光谱光栅光谱8.振动面的概念振动方向与传播方向组成的平面。7.偏振波的振动方向相对于传播方向的不对称性，叫偏振。这就是说，横波具有偏振性，而纵波不具备偏振性。光是横波，应该具有偏振性。9、分类：自然光符号表示

8、线偏振光符号表示部分偏振光符号表示纸面内的光振动较强垂直纸面的光振动较强椭圆偏振光圆偏振光起偏10、偏振片的起偏和检偏二向色性偏振片：涂有二向色性材料的透明薄片.偏振化方向偏振化方向起偏器检偏器检偏起偏器马吕斯定律检偏器起偏器NM马吕斯定律强度为的偏振光通过检偏振器后,出射光的强度为空气布儒斯特定律反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光。当时，（1）反射光和折射光互相垂直.讨论学物理双折射现象大学物理10、双折射现象寻常光和非常光方解石晶体ACBD