大学物理--光的干涉和衍射

1、1 .波动光学，(Wave optics )，第2，13章，(interferenceoflight )，(8)，光的干扰作用，3，本章开始的研究对象：光。 光线是什么？ 在近代物理中，光被认为是波动(电磁波)，也是粒子(光子)。 也就是说，光是具有波粒二象性的统一体。 光学系统通常被分成三个部分：几何光学、波动光学和量子光学。 我们首先研究光的波动性。 波动光学是现代激光光学、信息光学、非线性光学和许多应用光学的重要基础。 波动最重要的特征是有干扰作用、衍射、偏振现象。 参数，4，可见光：频率： 3.910147.71014Hz； 对应真空中的波长： 77003900。 光的颜色因频率而异。

2、 光波中的电场e和磁场h对13.1光波的相干重日式榻榻米、1 .可见光波、5、能量的传递同等重要。 但是，实验证明引起眼睛的视觉感知效应和光化学效应的是光波中的电场，因此光波中的电场强度e称为光矢量(或光振动)。 在波动光学中，光强度将关注点处的当讨论光的干扰作用和衍射时的相对光强度，并且6，光是当光源中的原子或分子从高能量水平向低能量水平转变时产生的。 原子发出的光是有限长度的波列。 2 .光源，7，2 .激光光源：激发发射(在现代物理中讨论)3.云同步发射光源，1 .普通光源：自发发射(随机、独立)，8，3 .光的干扰作用在空间中，从波动理论可以看出，光矢量平行，频率相同，振幅为E1和E2

3、的两列光波在哪里(2)光的振动方向相同，(3)差一定，9、在波动光学中，光强度定义为即光强度，1 .非相干叠加对于一般光源来说，由于原子发光是间歇性的、随机的、独立的，所以在观察时间内不能将相位差保持为一定，变化次数极其少已发现在2 .相干复用日式榻榻米下，在相干复用日式榻榻米时合成光强度在空间上形成了强弱相间的稳定分布。 这是相干重日式榻榻米的重要特征。 如果在观看时间内相位差恒定的合成光强度是，1-1，I1=I2，则合成光强度是，=2k，Imax=4I1，照明纹(增强)=(2k 1)，使用普通光源获得相干光的基本方法是将来自一个光源的微小部分(被认为是点光源或线光源)的光分成两个束分波阵面

4、法的分振幅法、13、光的频率v由光源决定。 光速由介质决定。 在真空中，在光速： c=v介质中，光速：=v n=c/=/n，由此可知，当光通过不同的介质时，波长发生变化。 这对于研究光通过几个介质后的相干重日式榻榻米问题很不方便。 为此引入光路的概念。13.2设光路与光路差、14、1 .光路长、经过时间t、光通过折光率n的介质中的几何学程度为r，则nr称为光路长。 显然，光路长度nr=n t=c t。 光路的概念的引入使得可以将光通过各种介质的几何程度换算为真空中的程度来进行研究。 由此，可以避免伴随介质变化的波长困难。 光路的物理意义：光路等于同一时间内光通过真空的程度。n=c/=/n、15

5、、2 .光路差的两个光行程的差、=、=、n1r1- n2r2、(r1-e1 n1e1)、- (r2-e2 n2e2 3 .两个光的干扰作用的强弱取决于光路差，并非几何距离的差，而是对于17、初相相同的两个相干光源研究点的光路差等于半波长的偶数倍，出现明亮的条纹，研究点的光路差等于半波长的奇数倍，出现暗条纹，18、三角形SOPSOP，三角形OOFFSP，凸透镜，4 .薄透镜不产生附加的光路差，19、 a、b、c，光路可逆。 u、20、f、p、薄透镜不会产生额外的光路差，d、e、g、21、4 .薄透镜不会产生额外的光路差，像s是物点s所构成的明亮的实像。从s射出的光线1、2到达s点的光路相等。22

6、、真空、s位于s1s2的中垂线上，所以单色光源s1和s2的初相相同，干扰作用的强弱取决于从s1和s2出射的两光线的光路差：=r2-r1=、1 .双狭缝干扰作用实验、13.3双狭缝干扰作用和*空间干扰作用性。 考虑到r12=D2 (x-d/2)2、r22=D2 (x d/2)2以及Dd、r1 r22D，明暗条件可以写成24、k=0、1。 上式中的k是干扰作用条纹的次数。 根据上式求出条纹的坐标为k=0、1、2，依次称为0段、第1段、第2段的明纹等。 0级哈伊利石(中心哈伊利石)位于x=0处。 25、条纹特征： (1)干扰作用条纹为平行双缝直线条纹。 中央零级明纹，上下对称，明暗相间，均匀排列。

7、(2)相邻的明纹(或暗纹)之间的距离，使用s0、26、(3)白光进行实验，除了中央的明纹还是白色以外，其它各段的条纹形成从中央向外从紫向红排列的色条纹光谱。 27、例题发现双缝被厚度为e、折光率分别为n1=1.4、n2=1.7的透明薄膜复盖，原来的中央明级被第5级明纹占据。 使用波长=6000，q :现在零级明纹在哪里？ 膜厚e=？=10-5m、=(n2 -n1)e、o、s1、s2、未复盖胶片时的中央明纹o3:复盖胶片时的o点的光路差3360、现在零电平明纹在哪里？ 28、现在零等级明纹在哪里(放电影后)？ 现在，零水平的明纹在没有放入片的-5水平的明纹处。29，2 .罗埃尔镜，由于半波损失的存在，罗埃尔镜的明暗纹正好与杨氏双缝相反。 光从光疏介质入射到光密介质在界面反射时，反射光有半波损失。 在校正光路差时，加法(或减法)/2在校正相位差时，另外加法(或减法)。30，13.4薄膜干扰作用，日光照射下在肥皂膜和水面上油膜上呈现美丽的颜色，这些个是常见的薄膜干涉现象。 1 .反射光中a1a2两条平行光线产生的光路差：用膜厚、入射角、折射角、折光率表示固有光路差的薄膜干涉式。s、p、31也需要考虑在膜的上下面的光的反射有无半波损失。 有一个半波损失，相反必须增加(或减去)