第一、二章内容提要

1、一一 相干光相干光2）相干光的产生）相干光的产生: 波阵面分割法；振幅分割法波阵面分割法；振幅分割法.1）相干条件：振动方向相同；频率相同；相位差恒定）相干条件：振动方向相同；频率相同；相位差恒定.二二 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验) 1(k条纹间距条纹间距: dry0 用波阵面分割法产生两相干光源用波阵面分割法产生两相干光源. 干涉条纹是等间干涉条纹是等间距的直条纹距的直条纹.明纹位置明纹位置:暗纹位置：暗纹位置： drjy02dr)1j2(y0 1）相位差和光相位差和光程差的关系程差的关系三三 光程光程: 媒质折射率与光的几何路程之积媒质折射率与光的几何路程之积 =nr2光光程差程差光

2、在真空中波长光在真空中波长三三 薄膜干涉：分振幅干涉薄膜干涉：分振幅干涉 入射光在薄膜上表面由于反射和折射而入射光在薄膜上表面由于反射和折射而“分振幅分振幅”，在上下表面反射的光为相干光在上下表面反射的光为相干光.1n1n2n1n3n2n当当 时时 当光线垂直入射时当光线垂直入射时 0i222rdn12nn 当当 时时2r2dn123nnn2 透镜不引起附加的光程差透镜不引起附加的光程差3 光由光疏媒质射向光密媒质而在界面上反射时，光由光疏媒质射向光密媒质而在界面上反射时，发生半波损失，这损失相当于发生半波损失，这损失相当于 波长。波长。2/ 干涉干涉1）干涉条纹为光程差相同的点的轨迹，即厚度

3、）干涉条纹为光程差相同的点的轨迹，即厚度相等的点的轨迹相等的点的轨迹1knd22）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长条纹不等间距条纹不等间距,n3）条纹的动态变化分析（）条纹的动态变化分析（ 变化时）变化时） 4）半波损失需具体问题具体分析）半波损失需具体问题具体分析, 2 , 1,kk明纹明纹22nd, 1 , 0,2) 12(kk暗纹暗纹 劈尖条纹间距劈尖条纹间距LnDnb22), 2 , 1 , 0(k暗暗环半径环半径明明环半径环半径), 3 , 2 , 1(kRkr)21( kRr 牛顿环牛顿环四四 迈克尔迈克尔孙干涉仪孙干涉仪 利用利用分振

4、幅法垂直的平面镜形成一等效分振幅法垂直的平面镜形成一等效的空气薄膜使两相互的空气薄膜使两相互相干光束在空间完全分相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或在光路中加入介质开，并可用移动反射镜或在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差片的方法改变两光束的光程差.2kd移动反射镜移动反射镜光路中加入介质片光路中加入介质片ken)1(2)R1r1(RRr)rR(Rk02h002h 如为平行光照射，则R0hrkR 一一 惠更斯惠更斯 菲涅尔原理菲涅尔原理 波阵面上各点都可以当作子波波源，其后波阵面上各点都可以当作子波波源，其后波场中各点波的强度由波场中各点波的强度由各各子波子波在该点的在该点的相干叠

5、相干叠加加决定决定. .二二 菲涅耳衍射：半波带法菲涅耳衍射：半波带法菲涅耳波带片菲涅耳波带片A(p)=a1+a3+a5+ +ak0022rRkRrRhRhk k/RrRhk20111 说明说明: 波带片有透镜性质波带片有透镜性质 k/Rfhk2 k 增大增大 f 减小，减小，k =1 时时 f 称为主焦距称为主焦距.产生产生次焦距次焦距. K=1、3、5、三三 夫琅禾费衍射夫琅禾费衍射), 3 ,2, 1(kkkb22sin )21k(sinb 个半波带个半波带k2 个半波带个半波带12 k0sinb中央明纹中心中央明纹中心 单缝衍射：可用半波带法分析，单色光垂直入射时单缝衍射：可用半波带法

6、分析，单色光垂直入射时22. 1sinD 圆孔衍射：单色光垂直入射时，中央亮斑的角半径圆孔衍射：单色光垂直入射时，中央亮斑的角半径（D 为圆孔直径）为圆孔直径）第十四章第十四章 波动光学波动光学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）波动光学内容提要波动光学内容提要衍射花样特点衍射花样特点 1) 1) 中央最大，光强最大，各级光强不等。中央最大，光强最大，各级光强不等。 2) 2) 中央亮纹角宽度（很小）中央亮纹角宽度（很小） b22 b2f2fl：22 线线宽宽 bbkb1k：k 其其他他亮亮纹纹角角宽宽3)3)暗条纹等间距暗条纹等间距, ,次最大不等次最大不等, ,K K高高, ,逐渐趁于

7、逐渐趁于 等间距等间距4)4)入射白光入射白光, ,则中央亮斑仍为白则中央亮斑仍为白, ,其它各级为彩色其它各级为彩色5 5）衍射反比律）衍射反比律 b 当缝宽比波长大很多时，形成单一的明条当缝宽比波长大很多时，形成单一的明条纹，这就是透镜所形成线光源的象。显示了光的纹，这就是透镜所形成线光源的象。显示了光的直线传播的性质。直线传播的性质。 缝越窄（缝越窄（b b 越小），越小）， 就越大就越大, , 衍射现象越衍射现象越明显明显; ; 反之，条纹向中央靠拢。反之，条纹向中央靠拢。22. 1sinD 圆孔衍射：单色光垂直入射时，中央亮斑的角半径圆孔衍射：单色光垂直入射时，中央亮斑的角半径（D 为圆孔直径）为圆孔直径）三、夫琅禾费衍射三、夫琅禾费衍射艾里斑艾里斑艾里斑的半径：艾里斑的半径： fD22. 1l 四、光栅衍射的形成四、光栅衍射的形成1、光栅衍射的条纹是单缝衍射和多光束干涉的、光栅衍射的条纹是单缝衍射和多光束干涉的总效果，总效果， 其光栅方程为其光栅方程为.)210j(jsind、 当光线倾斜入射到光栅时：当光线倾斜入射到光栅时：”“”“j)sin(sind00 在在异异侧侧取取在在法法线线同同侧侧取取与与第十四章第十四章 波动光学波动光学物理学教程物理学教程（第二版）（第