波动光学内容小结

波动光学内容小结第1页，课件共52页，创作于2023年2月1．相干光的获得1.1普通光源发光的特点1）两光源或光源的不同部分发出的光为非相干光。2）一般光源发出的光为复色光。第2页，课件共52页，创作于2023年2月1.2相干光的获得分波阵面分振幅12n1n2n3分波阵面：同一列光波的同一波阵面的不同部分发出的两列子光波为相干光波。分振幅：通过反射或折射的方法把同一列光波分成两列，这两列光波为相干光波。

第3页，课件共52页，创作于2023年2月2.1光程光通过某一媒质的光程等于光在相同时间里在真空中所传播的几何路程:2.光程差与明暗条件2.2光程差与明暗条件

为光在真空中的波长第4页，课件共52页，创作于2023年2月2.3等光程性第5页，课件共52页，创作于2023年2月3．杨氏双缝干涉3.1条纹的形成

由双缝s1和s2发出的两相干光在屏幕上各点叠加。第6页，课件共52页，创作于2023年2月3.2光程差3.3明暗条件第7页，课件共52页，创作于2023年2月3.4干涉条纹以O为中心，明暗相间，相互平行，等间距的条纹。O为明条纹。相邻两明纹中心距离：

x第8页，课件共52页，创作于2023年2月4.1等厚干涉的光程差及明暗条件4.薄膜干涉（一）——等厚干涉

e

12n第9页，课件共52页，创作于2023年2月4.2劈尖的干涉明暗条件：第10页，课件共52页，创作于2023年2月明暗相间，相互平行，等间距的条纹。相邻两明纹中心距离：干涉条纹：

x第11页，课件共52页，创作于2023年2月4.3牛顿环明暗条件：第12页，课件共52页，创作于2023年2月干涉条纹：

以O为圆心的明暗相间同心圆，相邻条纹不等间距，内疏外密。第13页，课件共52页，创作于2023年2月5.1等倾干涉的光程差5.薄膜干涉（二）——等倾干涉5.2等倾干涉条纹条纹的形状决定于入射角i相同的光线汇聚点的轨迹——明暗相间的同心圆。

第14页，课件共52页，创作于2023年2月6.迈克尔逊干涉仪第15页，课件共52页，创作于2023年2月第四章光的衍射第16页，课件共52页，创作于2023年2月1.惠更斯-菲涅耳原理光的衍射的实质光的衍射的实质：惠更斯-菲涅耳原理：波传播到各点，都可以视为发射子波的波源。从各点发出子波，在空间相遇时，也可相互迭加而产生干涉现象多光束干涉

P第17页，课件共52页，创作于2023年2月任意P点的光强决定于由狭缝上各点发出的沿CP方向传播的各平行光经衍射透镜汇聚后在该点迭加的结果。2.1条纹的形成2.单缝夫琅和费衍射(b)S

Pf

O

xC

AB(a)

第18页，课件共52页，创作于2023年2月2.2光强分布O

/a2

/a3

/a-/a-2

/a-3

/asin

II0第19页，课件共52页，创作于2023年2月

Pf

O

xC

(a)(b)2.3明暗条件第20页，课件共52页，创作于2023年2月

Pf

O

xC

(a)(b)第21页，课件共52页，创作于2023年2月2.4衍射图样

以O为对称，相互平行、明暗相间的条纹。各级明纹亮度不一，级数越大，亮度越小。条纹宽度:

Pf

OC

0

1

x0

x1第22页，课件共52页，创作于2023年2月由圆孔上各点发出的沿CP方向传播的各平行光经衍射透镜汇聚后在P点的迭加。3.1条纹的形成3．圆孔夫琅和费衍射S

Pf

O

rC

AB

第23页，课件共52页，创作于2023年2月3.2衍射图样中心明斑（爱利斑），两边明暗相间的同心圆。(b)

Pf

O

r1C

1(a)爱利斑半张角：第24页，课件共52页，创作于2023年2月4.几何光学与波动光学圆孔衍射几何光学:形成像S

波动光学:形成圆孔衍射图样Sf

S

第25页，课件共52页，创作于2023年2月几何光学:形成像S

波动光学:形成衍射图样4.1几何光学与波动光学几何光学是波动光学在衍射物尺寸远大于光的波长条件下的近似。结论第26页，课件共52页，创作于2023年2月瑞利判据：

一个点光源的衍射图样的中心最亮处恰好与另一点光源的第一个最暗处重合时，则这两个点光源刚好能被这个光学仪器分辨。刚能分辨最小分辨角角分辨率4.2光学仪器的分辨本领第27页，课件共52页，创作于2023年2月光学仪器的分辨本领：最小分辨角：分辨率：

刚能分辨最小分辨角角分辨率第28页，课件共52页，创作于2023年2月5.1条纹的形成OPLEG

C

各狭缝上各点发出的沿各个方向传播的平行光经衍射透镜汇聚后在焦平面上各点迭加的结果。5.光栅衍射第29页，课件共52页，创作于2023年2月6654321012345dsin

/

II105.2光强分布第30页，课件共52页，创作于2023年2月5.3衍射图样1）当P点的位置（由

决定）满足光栅方程：则P点为第k级主极大。在此处形成一亮而细的条纹。——相邻两主极大之间有N-1个暗纹中心，N-2个次极大，次极大的亮度比主极大小得多。2）当P点的位置满足：则P点为暗纹中心。第31页，课件共52页，创作于2023年2月3）各级主极大的亮度不一样，光强受到单缝衍射图样的调制。若P点的位置（由

决定）同时满足：则位于P点的第k级主极大的亮度为零，该级主极大实际观察不到，称为缺级。

第32页，课件共52页，创作于2023年2月5.4光栅的分辩本领第33页，课件共52页，创作于2023年2月6.1.劳厄的X射线衍射实验晶体立体光栅(a)(b)6.X射线衍射第34页，课件共52页，创作于2023年2月CABd1.只有满足反射定律的方向上可以得到强度最强的衍射线2.相邻两个晶面反射的两条光干涉加强的条件为：——布拉格公式6.2布拉格X射线衍射实验第35页，课件共52页，创作于2023年2月第五章光的偏振第36页，课件共52页，创作于2023年2月1.1非偏振光（自然光）

无论在哪一个方向上光矢量的振动都不比其它方向占优势。1.光的偏振态1.2线偏振光第37页，课件共52页，创作于2023年2月1.3椭圆偏振光圆偏振光光矢量在垂直于传播方向的平面内转动，其端点轨迹为椭圆或圆。1.4部分偏振光介于线偏振光与自然光之间的情形，可看成线偏振光与自然光的混合。第38页，课件共52页，创作于2023年2月2.1偏振片：只让某一方向的光振动的分量通过而吸收与这一方向相反的光振动分量。2.马吕斯定律2.2马吕斯定律I0I1I2P1P2第39页，课件共52页，创作于2023年2月3．反射光和折射光的偏振

i

i

rSRn1n2R

3.1反射光和折射光的偏振第40页，课件共52页，创作于2023年2月3.2布儒斯特定律当入射角满足：

i0+r=

/2

i0i0rSRR

n2n1

第41页，课件共52页，创作于2023年2月4．双折射现象光进入各向异性的媒质后，折射光分裂称为两束沿不同方向传播的光线。其中一束满足折射定律，这束光线称为寻常光（o光），另一束光线不满足折射定律，称为非寻常光（e光）。o光e光4.1双折射现象第42页，课件共52页，创作于2023年2月4.2用惠更斯原理分析双折射现象o光和e光的惠更斯子波的波面:o光波面e光波面光轴vovevo第43页，课件共52页，创作于2023年2月用惠更斯原理分析双折射现象:(作图）第44页，课件共52页，创作于2023年2月4.3晶体偏振器尼科尔棱镜：第45页，课件共52页，创作于2023年2月沃拉斯棱镜：第46页，课件共52页，创作于2023年2月格兰.汤姆逊棱镜：第47页，课件共52页，创作于2023年2月5.1椭圆(圆)偏振光的产生5．椭圆