波动光学习题.ppt

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1、波动光学习题课一、基本概念1、光程：2、相干光的获得：3、双光束干涉分波振面法、分振幅法光疏媒质（n较小）光密媒质（n较大），反射光与入射光在反射点将出现的位相突变的现象。4、半波损失现象：1、杨氏双缝干涉：二、干涉特点：一系列平行等间距的明暗相间的条纹2、等倾干涉设n3

2、波带法波带数：①暗纹位置：4、迈克耳逊干涉仪用分振幅法把相互垂直的两个平面镜等效为空气薄膜1、单缝夫琅合费衍射：I0x1x2衍射屏透镜观测屏f1②中央明纹宽度其他次极大明纹宽度2、光栅衍射：多光束干涉和单缝衍射的合成dsin=kK，，，（3）中央明纹内主极大（1）光栅方程：多光束干涉决定的明条纹位置3、X射线在晶体上的衍射d为晶格常数,晶面间距（2）缺级级数个数2k+1四、光的偏振光的分类：1.要区分自然光,部分偏振光,完全偏振光如何获得偏振光(吸收起偏,反射,折射起偏,布儒斯特定律)E●2.部分偏振光●3.线偏振光●右旋圆偏

3、振光4.a圆偏振光左旋椭圆偏振光4.b椭圆偏振光1.自然光按光矢量取向分类2、马吕斯定律线偏振光通过检偏器后光强变化规律3、布儒斯特定律：I0IPn1n2i0i0r0··线偏振光··S·····布儒斯特角例1如图所示，在双缝干涉实验中SS1=SS2，S发出的光照射双缝。通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹。已知P点为第三级明条纹，则S1、S2到P点的光程差为________；若将整个装置放在某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率为n=________?【例2】如图所示，n1=1.4，n2=1.7，=480nm，两块厚度相同的介质片

4、盖在双缝上后干涉条纹中的第5级明纹移到了中央明纹处，求：①干涉条纹移动的方向？②介质片的厚度d=?③条纹间距变化？3.间距不变例3白光垂直照射在空气中厚度为0.40mm的玻璃片上，玻璃的折射率为1.50，试问在可见光范围内(l=400~700nm)，哪些波长的光在反射中增强?哪些波长的光在透射中增强?n=1.5d=0.4um解：若反射光干涉加强k=1,2,3...2lkl+ne2=2k-1l=ne4=2400(nm)k=1=4×1.5×0.4×1032×1-1l1=800(nm)l2k=2红外光=343(nm)l4k=4紫外光=480(nm)l3

5、k=3可见光+k12()2l+ne2=l取k=2l2kne2===600(nm)2×1.5×0.4×1032取k=3kne2===400(nm)2×1.5×0.4×1033l3若透射光干涉增强则反射光干涉相消由干涉相消条件k的其它取值属于红外光或紫外光范围例4在棱镜(n1=1.52)表面镀一层增透膜(n2=1.30)，如使此增透膜适用于550.0nm波长的光，膜的厚度应取何值?1.31.52解：设光垂直入射，膜的上下两面反射时都有半波损失。=211.5k+105.8l()+k12ne2=el()+k12n2=k=0令e=105.8(nm)干涉减弱

6、条件为：最小厚度例6迈克耳孙干涉仪可用来测量单色光的波长，当M2移动距离d=0.3220mm时，测得某单色光的干涉条纹移过N=1204条，试求该单色光的波长。返回结束解：Ndl2=Ndl2==0.32×2×10-31024=534.8(nm)例7：两块折射率为1.60的标准平面玻璃之间形成一个空气劈尖，用波长=6000Å的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹。假如要求在劈尖内充满n=1.40的液体时相邻明纹间距比是空气时的间距缩小L=0.5mm，那么劈尖角是多少？例8、单色光波长垂直入射光栅，观察到第一级明纹出现在的位置，第二级缺级，求：（1）

7、光栅上相邻两缝的间距（2）屏上实际呈现条纹的全部级数解：光栅上相邻两缝的间距：1）据光栅方程2）由取由于级缺级，实际呈现条纹的全部级数为例9、要测定硅片上二氧化硅薄膜的厚度，将薄膜的一端做成劈尖形，用波长为的绿光从空气照射硅片，观察反射光第7条暗纹在与平行膜的交线M处，二氧化硅的折射率为n2=1.5,硅的折射率为n3=3.4MNe求:二氧化硅薄膜的厚度MNe解:不用考虑半波损失(取6对应第7条暗纹)相消的条件:例11一光光栅，宽为2.0cm，共有6000条缝。如用钠光(589.3nm)垂直入射，在哪些角度出现光强极大?如钠光与光栅的法线方向成30

8、0角入射。试问，光栅光谱线将有什么变化?返回结束=0.1768k解：(1)sinjkl=(a+b)sinjkl=(a+b)Ndkl==6