光的相干性112分波面.ppt

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1、第十一章波动光学1几何光学：光的直线传播（反射、折射）。物理光学（波动光学）：干涉、衍射、偏振等波动现象。主要以可见光为主(波长:400nm-760nm)量子光学：光电效应、康普顿效应等粒子现象光学:2光学几何光学：研究光在透明介质中传播问题光的折射和反射定律光的独立传播定律光的直线传播定律（波动光学）：以光的波动性为基础，研究光的传播及其规律问题量子光学：以光的量子理论为基础，研究光与物质相互作用的规律物理光学光的偏振光的衍射光的干涉3研究内容：研究重点：以光的波动性为基础，研究光的干涉和衍射及偏振规律。光的衍射光的干涉波动光学41.介质(绝对)折射率

2、RefractiveindexofmediumDefinition：Unit：无单位（大于1的正数！）§11-1光的相干性光程5若某一介质的n数值大，说明该介质对光线的折射能力强。两个介质相比较，n数值大的称之为光密物质，反之为光疏物质。62、光源光源的最基本发光单元是分子、原子=(E2-E1)/hE1E2能级跃迁辐射普通光源：自发辐射独立(不同原子发的光)··独立(同一原子先后发的光)发光的随机性发光的间隙性1、光源的发光机理波列波列长L=c73、光是电磁波：是频率在一定范围内（波长在400～760nm),对人眼能产生视觉的电磁波。76040063

3、0600570500450430真空中波长(nm)频率(10Hz)7.503.955.004.765.266.006.676.98可见光波段8紫外线:400nm可见光:400nm--760nm红外线:760nm光波的波长与颜色相对应：红色：760nm绿色：500nm紫色：400nm可见光的范围9在真空中光的波长为，光速为C，进入折射率为n的媒质中后，波长n,光速为u,由折射定律可知：4、光程光程差1.光程、光程差10光程光程差真空中··labλ媒质中··abndλn媒质n─媒质中波长─真空中波长定义光程：光程为光在媒质中传播的波程与媒质折射率的乘

4、积。物理意义：光在介质中通过的几何路程折算到真空中的路程.11S1S2r2r1Pn1n2光程差S1和S2发出光束，在折射率为n1和n2媒质中传播，在P点相遇。当初相相同时，相位差为称为光程差(opticalpathdifference)。（11-4）12光程差与位相差关系是条件取决于光程差而非几何路程差13频率相同振动方向相同相位差恒定5.光波具有相干性。（见336页）14两列光波相遇，若它们满足：（1）频率相同（2）振动方向相同（3）相位差恒定的相干条件则在相遇区就会出现光强度分布不均匀的现象，此现象为干涉现象interferenceoflight。5

5、.光波具有干涉特性。（见336页）15若两个相干光的相位差的大小决定了相干强度的大小16我们知道，平行光通过薄透镜后，将会聚在焦平面的焦点F上，形成一亮点.这一事实说明，平行光波面上各点(如图11.5中A，B，C各点)的位相相同，它们到达焦平面上的会聚点F后位相仍然相同，因而相互加强成亮点.图11.5　平行光通过透镜后各光线的光程相等6薄透镜成像的等光程性17这就是说，从A，B，C各点到F(或F′)点的光程都是相等的，即平行光束经过透镜后不会引起附加的光程差.解释：虽然光线AaF比光线BbF经过的几何路程长，但BbF在透镜中经过的路程比AaF的长，由于透

6、镜的折射率大于空气的折射率，所以折算成光程后，AaF的光程与BbF的光程相等.186.相干光源获得的方法从同一光源上的同一点发出的光波,通过某种装置分成两列或多列光波,使它们沿不同光程传播,然后再让它们相遇.分波面法分振幅法；同出一点一分为二各行其路合二为一191.分波面法：（同一波面上的子波）杨氏双缝、劳埃德镜（证实了波损失的事实）等。7.获得相干光的基本方法SS1S2202.分振幅法：（反射、折射）薄膜、劈尖、牛顿环等。3.相干条件的补充：（1）两振幅相差不能太大；（2）两列光的光程差不能太大。aaaa'a"一束光线经过介质薄膜的反射与折射，形成的

7、两束光线产生干涉的方法为分振幅法。如薄膜干涉、等厚干涉等。21光源*杨氏双缝干涉实验（1801年）1.装置:光源,双缝,接收屏§11-2分波面干涉22杨氏双缝干涉实验23一、杨氏双缝干涉1、实验装置Ddxr2r1oS1S2PS第二节双缝干涉242、干涉加强、减弱的条件r2DPdxr1o25实验装置p杨氏双缝干涉实验波程差加强减弱26②明暗条纹的条件由于是分波面，故两列相干波的初相相同加强条件(k=0,1,2,...)减弱条件(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27③明暗纹位置：波

8、程差：重点内容28暗纹明纹条纹的名称：杨氏双缝干涉实验29相邻两明条纹中心间距条