11[1].1光源发光机理杨氏双缝干涉_468002398.ppt

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1、第11章波动光学11.1光源发光机理杨氏双缝干涉11.2相位差和光程11.3厚度均匀薄膜干涉—等倾干涉11.4厚度不均匀薄膜干涉—等厚干涉11.5单缝衍射和半波带法11.6圆孔衍射和光学仪器的分辨率11.7光栅和光栅衍射11.8光的偏振（不讲）*11.9双折射（不讲）光学：研究光的产生和传播、光与物质的相互作用。几何光学：以光的直线传播性质为基础，研究光在透明介质中的传播规律。波动光学（光的波动理论）：把光看成电磁波；从光的波动性相干叠加性出发，研究光的干涉、衍射和偏振等现象。量子光学：光的量子理论。假设光由光量子（光子）构成。包括：几何光学、波动光学、量子光学。波动光学：把原

2、子发出的光看成一段一段的电磁波的波列实验表明，在光与物质的相互作用中电场起主要作用，例如引起人眼的视觉和对感光底片起化学作用的主要是电场。通常用电场强度E代表光振动，并称之为光矢量。11.1.1光源发光机理光的强度与光矢量振幅的平方成正比。光波列=(E2-E1)/hE1E2能级跃迁辐射电磁波的波列波列长L=c能级、跃迁、辐射持续时间～10－8s光波列激光光源：受激辐射=(E2-E1)/hE1E2普通光源(白炽灯、气体放电管)：独立，不相干··独立，不相干频率，相位，振动方向完全相同，相干自发辐射由普通光源获得相干光的途径：PS*振幅分割法：·P薄膜S*两束

3、相干光在P点相干叠加波面分割法：【思考】两束光在P点的相位差如何计算？把同一个光波列分成两束相干的光波列双缝干涉，劳埃德镜干涉…薄膜干涉两束相干光在P点的相位差：11.1.2杨氏双缝干涉D>>d2整数倍：奇数倍：P点光振动相消，合振幅极小，光强极小。光振动相长、相消条件P点光振动相长，合振幅极大，光强极大；明纹中心：暗纹中心：k：明纹（暗纹）的级次在较小范围内：两个相邻双缝干涉条纹（明纹或暗纹）中心的间距：区分不同波长的入射光？明纹中心：条纹变得又窄又亮双缝干涉的明纹较宽，很难测定明纹中心的坐标，不能把两种波长相近的单色光分开。光栅，后面会看到：能把两

4、种波长极为接近的单色光分开多光束干涉，精密的光谱分析光源超过极限宽度，观察不到干涉条纹。为什么要有狭缝S？狭缝S，解决光场的空间相干性问题。A1、A2不相干，在屏上条纹位置不重叠，非相干叠加后降低条纹清晰度。为什么要求D>>d？L为波列长度相干长度在P点相遇的两束光相干，要求：r2r1

5、400nm，求相邻明纹间距（1nm=10–9m）。解（1）相邻明纹间距按双缝干涉条纹间距公式，入射光的波长（2）相邻明纹间距11.1.3半波损失的实验验证劳埃德镜干涉：【演示实验】暗纹，半波损失。光从光密介质射向光疏介质反射不发生半波损失；光从光疏介质射向光密介质，反射时出现半波损失（反射光的相位突变）；光密介质：折射率大光疏介质：折射率小；在理论上：光的半波损失现象可用电磁波在界面上的边值关系说明折射光无半波损失。实验表明：