大学物理课件-机械波、波动光学

波动光学机械波and描述波动的物理量机械波波动光学

OyAA-机械波

波动光学

二平面简谐波的波函数此波沿正向传播的波函数为：已知任一点X0

处的振动方程为：清楚各物理量的含义三描述波的几何方法及图线方法*球面波平面波波前波面波线机械波波动光学OyAA-0A-AO1234******1234机械波波动光学y—t图线:某一质点的振动图线y—x图线:传播过程中某一瞬时的波形图四波的能量1.平均能量密度：2.能流密度(波的强度):机械波波动光学电磁波的能量能流密度（坡印廷）矢量:

波的强度：1.波的叠加原理:

a.波传播的独立性;b.波的可叠加性机械波波动光学五波的干涉b.光程:机械波波动光学c.光程差：d.相位差:（为真空中对应频率的波长）2.基本概念a.波程差：媒质折射率与光的几何路程之积=机械波波动光学e.半波损失当波从波疏介质垂直入射到波密介质，反射波在分界处产生的相位跃变，相当于出现了半个波长的波程差.光从光疏介质n1射向光密介质n2(n1<n2)时，反射光相位跃变，相当于出现了半个波长的光程差。2.机械波相干条件频率相同；振动方向平行；相位相同或相位差恒定.4.干涉加强、减弱的条件机械波波动光学3.相干光的条件频率相同；光矢量振动方向平行；相位相同或相位差恒定.*其中：机械波波动光学P

点处的合振动方程为:两相干波在点P的分振动:其他相位差机械波波动光学其他机械波波动光学光程差5驻波（机械波干涉）驻波波函数:机械波波动光学机械波波动光学6光的干涉杨氏双缝干涉薄膜等厚干涉劈尖牛顿环分振幅法分波面法

杨氏双缝干涉机械波波动光学dDr1r2PxS1S2明纹暗纹明暗纹中心位置k=0中央明纹k=0第一级暗纹相邻明(暗)纹间距：机械波波动光学双缝干涉图样的特点k=1第一级明纹k=1第二级暗纹机械波波动光学S1S2洛埃镜：

明纹暗纹S12ABCD21n2n1n1i根据具体情况而定干涉明暗条纹的条件：明纹暗纹机械波波动光学

薄膜等厚干涉明纹暗纹机械波波动光学

薄膜等厚干涉之劈尖劈尖干涉机械波波动光学相邻明纹间的厚度差相邻明纹间距n2机械波波动光学

薄膜等厚干涉之牛顿环明、暗环半径行进中的波面上任意一点都可看作是新的子波源；所有子波源各自向外发出许多子波；各个子波所形成的包络面，就是原波面在一定时间内所传播到的新波面。1.惠更斯原理机械波波动光学六波的衍射平面波

波的衍射机械波波动光学2.惠更斯-菲涅尔原理从同一波前上各点发出的次波是相干波，经过传播在空间某点相遇时的叠加是相干叠加。3.光的衍射单缝的夫琅禾费衍射夫琅禾费单缝衍射机械波波动光学衍射角（衍射角：向上为正，向下为负.）暗纹中央明纹中心明纹菲涅耳半波带法:机械波波动光学明、暗条纹位置其他明纹的线宽度:线宽度:机械波波动光学中央明纹k=1第一级暗纹k=1第一级明纹k=2第二级暗纹k=2第一级明纹单缝衍射图样的特点中央明纹半角宽度圆孔衍射最小分辨角:光学仪器分辨率机械波波动光学**光学仪器的通光孔径d机械波波动光学3.衍射光栅衍射和干涉的总效果3光栅衍射的明纹条件明纹明纹衍射角：明纹角宽度：明纹位置：明纹间距：机械波波动光学谱线缺级:暗纹条件:(m为不等于N整数倍的整数)机械波波动光学sinI单sin0I0单-2-112(/a)IN2I0单048-4-8(/d)N=4d=4a七光的偏振马吕斯定律:强度为的偏振光通过检偏器后,透射光的强度为:机械波波动光学