大学物理课件：光学复习

第五篇波动光学光的干涉光的衍射光的偏振光的干涉1，相干光的条件:频率相同振动方向相同恒定的相差。2，杨氏双缝干涉位相差条件程差条件坐标条件明暗条件强度分布明暗条件：1,明暗纹的位置注意：

1o

d=dsinq

中，影响“

d

”的因素几何路程r1

,r2介质“n”s1,s2处的位相半波损失,l/2

2o

动态反映装置放入介质中光的干涉第一、二个衍射屏上下移动r2r1r2r1【例1】双缝一缝前若放一云母片，原中央明纹处被第7级明纹占据。已知n云=1.58，l=550nm。求云母片厚度。【解】插入云母片条纹为何会移动呢？光程差改变了。0级明纹移到哪里去了呢？上面去了。条纹级数增高一级则光程差增大几个呢？一个l。光程差改变量＝nl-l=7lr2r1(2)光强的求法解析法振幅矢量迭加光的干涉【例2】将一微波探测器放于湖边，探测器的位置在水面上方0.5m处，当一颗辐射21cm波长的射电星从地平线上缓慢升起时，探测器接收到的射电波强度将依次出现极大、极小，问当此探测器收到第一个极大时，该射电星处于水平面上方什么角度？【解】光的干涉薄膜干涉(1)等倾干涉(2)等厚干涉【动态反映】【动态反映】d

等倾条纹(同心圆)，同心圆圈向外冒出。di,条纹变密并向棱边移动上板向上平移条纹向棱边移动一般光是垂直入射，i=0光的干涉（3）牛顿环【例3】(1)如何判断镜头太平或太凸？(2)图b，波长，中心点为3级暗纹，(1)轻压一下镜头，条纹会移动变薄,内缩,镜头太平(图b)。变薄，外冒,镜头太凸(图c)。求空气隙最大厚度透镜向上平移,气隙变厚，条纹内缩；透镜向下平移,气隙变薄，条纹外冒。【动态反映】【解】(2)薄膜干涉光的干涉【例4】牛顿环如图示情况,明暗条纹如何分布?4，迈克耳逊干涉仪M1

与M2垂直——等倾干涉M1与M2不垂直——等厚干涉条纹移动N

条，光程差改变N

，可动镜移动讨论：10缝上、下移动，中央明纹的位置变否？不变。

20缝宽增加为原来的3倍，问I0及sin1

如何变化？(1)单缝衍射1，夫琅和费衍射强度光的衍射中央明纹（2）双缝衍射强度受单缝衍射的调制缺级整数比时，k级明纹缺级，不止一条。注意d、a、l、对条纹的影响。1，夫琅和费衍射光的衍射主极大强度宽度缺级注意

10深刻领会“光栅方程”的意义。如：平行光斜入射的情况。20最高级数：由=900

求得，最后一条看不见。30

条纹数（所有可见明纹）若给出缝宽，注意缺级现象。（3）多缝（光栅）衍射条纹特点：主极大明亮、尖细；相邻明纹间有宽广的暗区：N-1个极小，N-2个次极大。1，夫琅和费衍射光的衍射（4）圆孔衍射最小分辨角分辨率（分辨本领）：问：孔径相同的微波望远镜与光学望远镜哪种分辨率高？（5）x

射线衍射（布喇格衍射）晶格常数d1，夫琅和费衍射光的衍射x-射线衍射（布喇格衍射）晶格常数d2，非夫琅和费衍射光的衍射【例6】用每毫米有300条刻痕的衍射光栅来检验仅含有红和蓝的两种单色成分的光谱。已知红谱线波长lR

在0.63~0.76mm范围内，蓝谱线波长lB在0.43~0.49mm

范围内。当光垂直入射到光栅上时，发现在24.46o角度处，红蓝两谱线同时出现。(1)什么角度下红蓝两谱线还会同时出现?(2)什么角度下只有红谱线出现?【解】【1】红、蓝光最大