大学物理(II)下册教学课件：波动光学.ppt

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1、第八周、第九周周二上课周五停课第九周周三考试A、横波性：光的偏振波动光学：光是电磁横波B、相干性：干涉和衍射光是一种电磁横波平面波可见光的范围真空中的光速介质中的光速nii'r光程（1）光在折射率n的介质中，通过的几何路程L所引起的相位变化，相当于光在真空中通过nL的路程所引起的相位变化。（2）光程差引起的相位变化为其中为光程差，为真空中光的波长1.在真空中波长为l的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点位相差为3，则此路径AB的光程为(A)1.5(B)1.5n(C)3(D)1.5/n[A]选择题与讨论题8.n2

2、n1ii'r两束光（反射光）由于相位突变所引起的光程差。（3）附加光程差正入射或掠入射偏振光的干涉P2P1C说明：第二项则是由于光矢量和的反向投影引起的附加相位差。基本要求：理解线偏振光获得和检验的方法，马吕斯定律和了解双折射现象A、横波性：光的偏振旋转检偏器入射光I不变I变无消光I变有消光圆偏振光？自然光？椭圆偏振光？部分偏振光？线偏振光波片λ/4I不变I变自然光圆偏振光I变无消光部分偏振光I变有消光椭圆偏振光光轴沿光强最大的方向1．线偏振的获得（1）偏振片的吸收（为光振动矢量与偏振片偏振化方向的夹角）自然光通过偏振片后，强度为马吕斯定律5．将一束

3、自然光和线偏振光的混合光垂直入射-偏振片若以入射光束为轴转动偏振片，测得透射光强度的最大值是最小值的3倍，求入射光束中自然光与线偏振光的光强之比值。解：设自然光强为，则通过偏振片后光强始终为设线偏振光强为，其通过偏振片后的最小光强为零，最大光强为所以透射光总强度：最小值为，最大值为根据得即两光束的光强相同6一束光强为I0的自然光垂直入射在三个叠在一起的偏振片P1,P2,P3上,已知P1与P3的偏振化方向相互垂直.(1)求P2与P3的偏振化方向之间夹角为多大时,穿过第三个偏振片的透射光强为I0/8;(2)若以入射光方向为轴转动P2,当P2转过多大角度时

4、,穿过第三个偏振片的透射光强由原来的I0/8单调减少到I0/16?此时P2,P1的偏振化方向之间的夹角多大?某种透明介质对于空气的临界角（指全反射）等于45o，光从空气射向此媒质的布儒斯特角是A35.3oB40.9oC45oD54.7oE57.3o布儒斯特定律（2）界面反射和折射讨论讨论光线的反射和折射(起偏角)在光学各向异性晶体内部有一确定的方向，沿这一方向寻常光和非寻常光的----相等，这一方向称为晶体的光轴，只具有一个光轴方向的晶体称为----晶体。光轴和------构成的平面称为主截面。（3）双折射B、相干性：光的干涉光的衍射光的干涉一、基本

5、要求1．理解获得相干光的基本方法（波阵面分割法，振幅分割法），掌握光程的概念；2．会分析杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置和条件；3．了解迈克耳孙干涉仪的工作原理。1．杨氏双缝干涉（波阵面分割法）光程差得：明纹条件暗纹条件条纹间距二、基本内容近似2．杨氏双缝干涉中，若有下列变动，干涉条纹将如何变化（1）把整个装置浸入水中此时波长为，则条纹变密（2）在缝S2处慢慢插入一块楔形玻璃片，图示由于S2到O点的光程逐渐增加，因此S1到屏和S2到屏两束光线相遇处的光程差为零的位置向下移动。即整个干涉条纹向下移动。（3）把缝隙S2遮住，并在两缝垂直平面上放一

6、平面反射镜（4）两缝宽度稍有不等干涉条纹位置不变，但干涉减弱不为零（暗），整个条纹对比度下降，不够清晰。此时两束光的干涉如图所示，由于S1光线在平面镜反射且有半波损失，因此干涉条纹仅在O点上方，且明暗条纹位置与原来相反。由于两束光频率不同，不相干，无干涉条纹。（5）分别用红、蓝滤色片各遮住S1和S2（6）将光源沿平行S1S2连线方向作微小移动如果光源S有一定宽度，情况又如何？（光的空间相干性）图示S向下移动，此时，于是中央明纹的位置向上移动（为什么？）5双缝干涉实验装置如图所示,双缝与屏之间的距离,两缝之间的距离,用波长的单色光垂直照射双缝.(1)求

7、原点o上、下方的第四级明条纹的坐标x和它们明纹中心间距;(2)如果用厚度,折射率的透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面,零级明纹将移到原来第几级明纹处？x向上向下5一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的薄玻璃片所遮盖，另一个缝被折射率为1.70的薄玻璃片所遮盖.在玻璃片插入以后，屏上原来的中央极大所在点，现变为第五级明纹.假定=480nm，且两玻璃片厚度均为d，求d.劳埃德镜半波损失：光由光速较大的介质射向光速较小的介质时，反射光位相突变.PMLPLDC34E5A1B2F2．薄膜干涉（振幅分割法）透射光的光程差注意：透射光和反射光干涉具有互补性，符合能量

8、守恒定律.根据具体情况而定PLDC34E5A1B2反射光的光程差5硅片(n=4)上的二氧化硅(n=1.5)薄