波动光学习题课课件.ppt

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1、波动光学习题课波动光学光的干涉光的衍射光的偏振分波阵面法单缝衍射X射线的晶体衍射光栅衍射圆孔衍射杨氏双缝双镜劳埃镜等倾干涉等厚干涉劈尖迈克尔逊干涉(M1垂直M2)迈克尔逊干涉(M1不垂直M2)偏振光的干涉马吕斯定律布儒斯特定律薄膜干涉分振幅法牛顿环分波面与分振幅分振幅法薄膜单色点光源分波面法获得相干光的两类典型方法条纹间距关系式条纹间距杨氏双缝分波面干涉洛埃镜实验洛埃镜分波面干涉半波失损双面镜实验菲涅耳双面镜分波面干涉练习38计算题1.解：①②所以的第4级与的第3级明纹第一次重合。重合位置：由亮纹位置可知：得由③试探：杨氏双缝实验中，=6000，d=3mm，D=2m，求：(1)两

2、个第二级明条纹之间的距离及相邻条纹距离.(2)若在上缝S1处插入一厚度为5×10-6m，折射率为n的薄膜，则条纹向什么方向移动？若发现原第五级明条纹恰好移到原中央明条纹位置则n=？(3)为抵消因插入薄膜而引起的条纹移动，问S缝应如何移动？此时S到S1、S2的光程差为多少？等倾干涉条纹sin等倾干涉条纹入射倾角相等的光线经平行膜反射，其相干光的光程差相等，形成同一级干涉条纹。点光源的等倾干涉条纹扩展光源的各套等倾干涉条纹重合（非相干叠加）空气油膜玻璃玻璃空气玻璃空气油膜玻璃玻璃空气玻璃反射条件相同不同反射条件劈尖等厚条纹劈尖干涉的等厚干涉条纹两相邻条纹间劈尖的厚度差相邻条纹间距sin

3、很小,sintg牛顿环牛顿环....空气膜暗纹等倾和等厚光路等倾干涉光路相当于平行平面空气膜干涉等厚干涉光路相当于空气劈尖干涉练习39选择题1.E2.B考察光程：空气中部分+介质中部分3.A上下面的反射皆无半波损失练习39填空题1.上表面反射有半波损失2.上下面的反射皆有半波损失3.上表面反射有半波损失反射增强透射增强即反射减弱练习39计算题1.解：反射光的光程差为：对：对：在这两波长之间无其它极大极小，得：所以2.解：①②反射光程差对反射相消最小厚度取k=0反射加强，即：显然在白光范围内不可能产生反射加强。练习40选择题1.D相邻条纹的高差两滚柱的直径不变，即总高差不变，则条纹数

4、不变。2.CWater比较劈尖条纹间距或牛顿环暗环半径差3.B条纹所在处高度相同（凸起）练习40填空题1.2.3.往返一次练习40计算题1.解：空气劈尖：条纹间距液体劈尖：条纹间距2.解：由牛顿环暗环半径公式对：对：干涉相消（暗纹）干涉加强（明纹）中央明纹中心暗纹中心位置：明纹中心位置：中央明纹半角宽度中央明纹线宽度相邻明纹间距圆孔公式光强爱里斑半径直径圆孔直径半径爱里斑中的光能占通过圆孔光能的84%sin实际很小爱里斑直径与圆孔直径的关系式爱里斑的角宽取决于比值瑞利判据瑞利判据恰好等于时,目标中的两个物点恰好能分辨.直径为的两个爱里斑的中心距离等于爱里斑半径的角宽1.22光学仪器

5、最小分辨角光学仪器的分辨本领1.22光强布喇格定律X射线入射角掠射角求出相邻晶面距离为d的两反射光相长干涉条件sincos层间两反射光的光程差面间点阵散射波的干涉sin...布喇格定律相长干涉得亮点的条件或布喇格条件光栅方程光栅方程光栅衍射的明纹公式sin为相邻缝间各对应子波沿方向的光程差明纹条件sin缺级现象缺级现象sin缝间干涉明纹位置单缝衍射暗纹位置sin的明纹级次缺级sin图为/=3时的缺级情况练习41选择题1.C2.B3.C由于透镜的等光程性，中央明纹区始终在系统的中心位置。练习41填空题1.2.3.练习41计算题1.解：①②由单缝衍射暗纹公式：因为重合，故，因，所以即波

6、长的级与的各级重合。所以练习42选择题1.B2.A3.D练习42填空题1.2.3.偶数级缺故中央明纹一侧的两条谱线应是1级和3级练习42计算题1.解：①②单缝中央明纹宽度即单缝两个一级极小区间光栅常数使用透镜单缝一级极小处对应的光栅衍射明纹级数只能出现0,±1。共3条③（所以第2,4,6,8┄也缺级）可能的最高级数出现在衍射角趋近垂直方向上最高可为±8级，但由于偶数级条纹缺级，故只可能看到：0,±1,±3,±5,±7共9条。也可以考察缺级条件：2级缺！故单缝中央明纹区只能出现0级和±1级3条练习43选择题1.B2.D3.A练习43填空题1.2.3.设k=1练习43计算题1.解：由x

7、为两物体的线距离，l为地球到火星的距离。①②2.解：由对A：对B：求出：马吕斯定律马吕斯定律将分解为平行和垂直于的分量不能通过振幅能通过的光振动方向透振coscoscos马吕斯定律cos布儒斯特定律布儒斯特定律各向同性的入射媒质和折射媒质的折射率分别为一般情况下，反射光和折射光都是部分偏振光。称为起偏振角布儒斯特角法线部分偏振光自然光部分偏振光自然光完全偏振光部分偏振光法线当入射角满足下述角值条件时arctg反射光成为完全偏振光，其光振动垂直于入射面；折射光与反射光的