医学物理课件-波动光学

第十三章波动光学一光是一种电磁波平面电磁波方程

光矢量E矢量能引起人眼视觉和底片感光，叫做光矢量.

真空中的光速可见光的范围二相干光1

普通光源的发光机制原子能级及发光跃迁基态激发态P21

普通光源发光特点：原子发光是断续的，每次发光形成一个短短的波列,

各原子各次发光相互独立，各波列互不相干.2

相干光的产生振幅分割法波阵面分割法*光源END一光程光在真空中的速度光在介质中的速度真空中的波长介质的折射率介质中的波长*P*

波程差

相位差

*P*介质中的波长

物理意义：光程就是光在介质中通过的几何路程按相位差相等折合到真空中的路程.*P*

(1)光程:介质折射率与光的几何路程之积=(2)光程差

(两光程之差)光程差*P*相位差

干涉加强

干涉减弱AB二透镜不引起附加的光程差AB焦平面实验装置p一杨氏双缝干涉实验波程差实验装置p加强

减弱暗纹

明纹p讨论条纹间距

明、暗条纹的位置白光照射时，出现彩色条纹暗纹

明纹(1)

一定时，若变化,

则将怎样变化？(2)一定时,条纹间距与的关系如何？(2)一定时,条纹间距与的关系如何？

例1

在杨氏双缝干涉实验中，用波长

=589.3nm的纳灯作光源，屏幕距双缝的距离d’=800nm，问：

(1)当双缝间距１mm时，两相邻明条纹中心间距是多少？

(2)假设双缝间距10mm，两相邻明条纹中心间距又是多少？解(1)

d=1mm时

(2)

d=10mm时

已知

=589.3nmd’=800nm求(1)

d=1mm时

(2)

d=10mm时

例2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)

[例]在双缝干涉实验中,波长的单色平行光垂直照射到缝间距为

的双缝上,屏到双缝的距离D=2m.

求：1)中央明纹两侧两条10级明纹中心的距离。

2)以厚度为，折射率为n=1.58的玻璃片覆盖后，零级明纹将移到原来的第几级的位置。解:1)故：2)覆盖玻璃后零级条纹应满足：不盖玻璃时此处为k级满足：[例]一束波长为550nm的平行光以30º角入射到相距为

d=1.00×10–3mm的双缝上，双缝与屏幕E的间距为

D=0.10m。在缝S2上放一折射率为1.5的玻璃片，这时双缝的中垂线上O点处出现第8级明条纹。求：1）此玻璃片的厚度。2）此时零级明条纹的位置。解：1）入射光到达双缝时已有光程差：经双缝后，又产生附加光程差：两束光在点O处相聚时的光程差为：由题意知：点O处为第8级明条纹，即：2）设零级明条纹位于点O下方距离为

x的点p处。解得：则两束光到达该处的光程差为：二缝宽对干涉条纹的影响空间相干性实验观察到，随缝宽的增大，干涉条纹变模糊，最后消失．空间相干性三劳埃德镜

半波损失：光由光速较大的介质射向光速较小的介质时，反射光位相突变.PML例2如图离湖面h=0.5m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，接收器断续地检测到一系列极大值.已知射电星所发射的电磁波的波长为20.0cm,求第一次测到极大值时，射电星的方位与湖面所成的角度.ACB