第二章光弹性实验中的光学基础

1、 人类感官接收到外部世界的总信人类感官接收到外部世界的总信息量中至少有息量中至少有9090以上通过眼睛以上通过眼睛; ; 光学是一门古老的学科，又是一门光学是一门古老的学科，又是一门新兴的年青学科新兴的年青学科; ; 激光器诞生后，光学开始了迅猛发激光器诞生后，光学开始了迅猛发展，成为科研前沿极为活跃的学科。展，成为科研前沿极为活跃的学科。1 1、建立了光的反射定律和折射定律，、建立了光的反射定律和折射定律， 奠定了几何光学的基础奠定了几何光学的基础2 2、研制出了望远镜和显微镜等光学仪器、研制出了望远镜和显微镜等光学仪器3 3、牛顿为代表的微粒说占据了统治地位、牛顿为代表的微粒说占据了统治地

2、位4 4、对折射定律的解释是错误的、对折射定律的解释是错误的vzf2222/vfvT1Tfaaa2sin()sin()Eatavtz2z112sin()Eavtz222sin()Eavtz2121222()()()vtzvtzzz21zz2光的偏振的含义光的偏振的含义光波振动方向的不全面和振幅光波振动方向的不全面和振幅不均等的现象称为光的偏振现象不均等的现象称为光的偏振现象710电磁波谱与可见光范围电磁波谱与可见光范围nm760390 143.97.7 10 Hz各种各种色视色视觉对觉对应的应的波长波长和频和频率范率范围：围：色色 视视 觉觉频率频率 /Hz/Hz真空中波长真空中波长 /nm/

3、nm红红(3.94.8)1014760630橙橙(4.85.0)1014630600黄黄(5.05.3)1014600570绿绿(5.36.0)1014570500青青(6.06.7)1014500450蓝蓝(6.77.0)1014450430紫紫(7.07.7)1014430390n光弹性的精髓：双折射 光通过各向异性体产生光程差： =h(n1-n2) h为各向异性体的厚度，n1和n2分别为光波沿该各向异性体主轴方向上传播的折射率；偏振光通过模型的相位差偏振光通过模型的相位差光的干涉光的干涉丰富多彩的干涉现象丰富多彩的干涉现象水膜在白光下水膜在白光下白光下的肥皂膜白光下的肥皂膜蝉翅在阳光下蝉

4、翅在阳光下蜻蜓翅膀在阳光下蜻蜓翅膀在阳光下白光下的油膜白光下的油膜肥皂泡玩过吗肥皂泡玩过吗?等倾条纹等倾条纹牛顿环牛顿环( (等厚条纹等厚条纹) )测油膜厚度测油膜厚度平晶间空气隙干涉条纹平晶间空气隙干涉条纹在在1801年首先发现年首先发现光的干涉现象，并首次测量了光波的波光的干涉现象，并首次测量了光波的波长。长。 2. 强度分布强度分布 确定相干光束确定相干光束 计算光程差计算光程差 根据相长根据相长 相消条件确定坐标相消条件确定坐标步骤步骤S21SS相遇区相遇区观察屏观察屏P P1r2r1. 装置装置 ( ( 点源点源 分波面分波面 相遇相遇) )n两束或以上的光在空间相遇，它们的振动效应为各列光波相应位置上振动的叠加，产生增强和减弱的效果，光强从而产生明暗变化的现象，这种现象称为光的干涉光的干涉；n例子杨氏双缝干涉实验满足3