大学物理：第十四章 光学01

一、光学的研究内容研究光的本性；光的产生、传输与接收规律；光与物质的相互作用；光学的应用。绪言二、光的两种学说牛顿的微粒说光是由发光物体发出的遵循力学规律的粒子流。惠更斯的波动说光是机械波，在弹性介质“以太”中传播。四、光学的分类几何光学以光的直线传播和反射、折射定律为基础，研究光学仪器成象规律。物理光学以光的波动性和粒子性为基础，研究光现象基本规律。波动光学——光的波动性：研究光的传输规律及其应用的学科量子光学——光的粒子性：研究光与物质相互作用规律及其应用的学科三、光的本性光的电磁理论——波动性：干涉、衍射、偏振光的量子理论——粒子性：黑体辐射、光电效应、康普顿效应光的干涉光的衍射光的偏振第十四章波动光学一、光源

4000Å紫7600Å红可见光是能引起人的视觉的电磁波。

热致发光；电致发光；光致发光；化学发光。发射光波的物体称为光源：11－1相干光单色光：具有单一频率的光波。谱线宽度谱线及其宽度强度波长二、单色光

复色光P21原子发光是断续的，每次发光形成一长度有限的波列,各原子各次发光相互独立。原子能级及发光跃迁基态激发态跃迁自发辐射三、普通光源的发光机制··同一原子先后发的光彼此独立，是非相干光不同原子同时发的光彼此独立，是非相干光1、光是由光源中的原子或分子的运动状态发生变化时辐射出来的。3、各原子发光是随机的，无固定相位差。2、原子发光的时间很短，只有10-8秒。

注意各原子发光是随机的，无固定相位差两普通光源发出的光是否相干光？

问题两个频率相同的钠光灯不能产生干涉现象，既使是同一个单色光源的两部分发出的光，也不能产生干涉。无干涉现象1.频率相同；2.振动方向一致； 3.有恒定的位相差。四、光的干涉相干光波阵面分割法*光源振幅分割法五、产生相干光的方法14－2杨氏双缝干涉、洛埃镜、双镜一、杨氏双缝干涉托马斯·杨（ThomasYoung）英国物理学家、医生和考古学家，光的波动说的奠基人之一波动光学：杨氏双缝干涉实验生理光学：三原色原理材料力学：杨氏弹性模量考古学：破译古埃及石碑上的文字1、杨氏简介2、杨氏双缝干涉实验装置

1801年，杨氏巧妙地设计了一种把单个波阵面分解为两个波阵面以锁定两个光源之间的相位差的方法来研究光的干涉现象。杨氏用叠加原理解释了干涉现象，在历史上第一次测定了光的波长，为光的波动学说的确立奠定了基础。DoS1S2PSdr1r2xI点光源光程差=3、双缝干涉的波程差4、干涉条纹的位置IOa.

明条纹位置k=0时：0零级明条纹位于屏幕中央——中央明条纹。其它各级明条纹都有两条，且对称分布。5、讨论b.暗条纹位置对称分布在中央明条纹两侧IOc.

条纹间距a.相邻明纹间距：b.相邻暗纹间距：相邻明纹与相邻暗纹的间距都相同，所以条纹明暗相间平行等距。测波长一定时，若变化，则将怎样变化？1）d.条纹间距与各量之间的关系2）

条纹间距与的关系如何？一定时，1.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是（A）使屏靠近双缝。（B）使两缝的间距变小。（C）把两个缝的宽度稍微调窄。（D）改用波长较小的单色光源。[B]2.在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处，现将光源S向下移动到示意图中的S位置，则：（A）中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变；（B）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大；（C）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大；（D）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。[D]

3以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1m.

(1)从第一级明纹到同侧的第四级明纹间的距离为7.5mm，求单色光的波长；

(2)若入射光的波长为600nm,中央明纹中心距离最邻近的暗纹中心的距离是多少？解(1)(2)

已知求(1)

(2)

P二双镜三劳埃德镜PML问题：当屏移到位置时，在屏上的L点应该出现暗条纹还是明条纹？半波损失条件：1、光从折射率较小介质射向折射率较大介质。

2、反射光的相位较之入射光的相位跃变了，相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的波程差，称为半波损失.有半波损失无半波损失折射光都无半波损失C解计算波程差BA12

,求第一次测到极大时，射电星的方位与湖面所成的角.如图离湖面处有一电磁波接收器位于C

，当一射电星从地平面渐渐升起时，接收