波动光学

波动光学一些光现象：两大学说：两种结论：微粒说波动说V水V空V水V空牛顿派惠更斯派傅科实验一相干光1普通光源的发光机制原子能级及发光跃迁基态激发态nEP21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（光波列）；各原子各次发光相互独立，各波列互不相干.分波阵面法分振幅法二获得相干光的途径（方法）PS*分波阵面法分振幅法·P薄膜S*从同一波阵面上的不同部分产生的次级波满足相干条件。利用光的反射和折射将同一光束分割成振幅较小的两束相干光。三、光程与光程差干涉现象的条纹分布决定于两束相干光的位相差。同一介质两光之间的几何路程差。不同介质?18103smc1.光在真空中的传播速度：2.光在折射率为n的介质中的传播速度：ncu3.光在折射率为n的介质中的波长：nncun光在介质n中传播几何路程x位相改变nxxn221n2n1r2r2S1S)rnrn(rnrn112211222224.光程：光在某一介质中所经历的几何路程x和该介质的折射率n的乘积nx定义为光程。2211rnrn光程分别为：221122)rnrn(两束相干光相遇发生干涉，干涉条纹的明暗条件由光程差确定。干涉减弱干涉加强2,1,02)12(2,1,0kkkk5.光程差：)rnrn(11226.半波损失：光从光疏介质射向光密介质时，在界面上的反射光的相位突变π，即反射光的光程突变（增加）λ/2。7.透镜不产生附加光程差。A、B、C的位相相同，在F点会聚，互相加强，即A、B、C各点到F点的光程都相等。AaF比BbF经过的几何路程长，但BbF在透镜中经过的路程比AaF长，透镜折射率大于1，折算成光程，AaF的光程与BbF的光程相等，所以透镜不产生附加光程差。ABCabcFooB实验装置1s2sspdd’一杨氏双缝干涉实验r’dxdsin12drrr波程差x1r2r'dd’dx/tansin实验装置ooB1s2ssrx1r2r’ddpk’dxdr加强,2,1,0k2)12(k减弱2)12(kdd’暗纹ddk’x明纹,2,1,0kpooB1s2ssrx1r2r’dd讨论条纹间距)1(kddx’明、暗条纹的位置白光照射时，出现彩色条纹2)12(kdd’暗纹ddk’x明纹,2,1,0k(1)一定时，若变化,则将怎样变化？’dd、x(2)一定时,条纹间距与的关系如何？xd’d、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’=800mm，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？mm0.47ddx’解(1)d=1mm时(2)d=10mm时mm0.047ddx’已知=589.3nmd’=800mm求(1)d=1mm时(2)d=10mm时?x?x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),2,1,0,kkλddx’k141414Δkkddxxx’nm500'1414kkxddλmm5121.λddx’’已知求(1)?λ(2)mm5714.xnm600λ?’xmm20.dm1’d洛埃镜半波损失：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.π1sPM2sd'dP'L