收藏 分享(赏)

大学物理【第五版下册】第十一章光学.ppt

上传人:精品资料 文档编号:10714088 上传时间:2019-12-30 格式:PPT 页数:238 大小:6.86MB
下载 相关 举报
大学物理【第五版下册】第十一章光学.ppt_第1页
第1页 / 共238页
大学物理【第五版下册】第十一章光学.ppt_第2页
第2页 / 共238页
大学物理【第五版下册】第十一章光学.ppt_第3页
第3页 / 共238页
大学物理【第五版下册】第十一章光学.ppt_第4页
第4页 / 共238页
大学物理【第五版下册】第十一章光学.ppt_第5页
第5页 / 共238页
点击查看更多>>
资源描述

1、,光波,光 波,光矢量,光是一种电磁波,光矢量 用 矢量表示光矢量, 它在引起人眼视觉和底片感光上起主要作用 .,可见光,可见光七彩颜色的波长和频率范围,称为光矢量,常用单色光源,光干涉的必要条件,P,原子自发辐射的间断性和相位随机性,不利于干涉条件的实现.,相干光,1.频率相同;,2.振动方向一致;,3.有恒定的相位差;,4.光程差不太大;,5.光强差不太大。,一、产生相干光的条件,两束光,当原子吸收外界能量后,由低能级跃迁到高能级,但在高能级不稳定,又会从高能级跳回低能级。,光子,能级跃迁辐射,2.各原子发光是随机的,无固定相位差。,1.原子发光的时间很短,只有10-8秒。,注意,两个频率

2、相同的钠光灯不能产生干涉现象,即使是同一个单色光源的两部分发出的光,也不能产生干涉。,无干涉现象,1. 普通光源:自发辐射,独立(不同原子发的光),独立(同一原子先后发的光),普通光源是观察不到干涉现象的。,要使两束光产生干涉,两束光的最大光程差。,可发生干涉,不能发生干涉,普通光源的相干长度较小,只有几毫米到十几个厘米,而激光的相干长度从十几米到几十公里,且激光的相干性很好。,两束单色光相干时,光程差满足:,当光程差满足波长的整数倍时,两束光干涉加强;当光程差满足半波长的奇数倍时,两束光干涉减弱。,双缝干涉光强分布,若,其中,分波面与分振幅,分振幅法,获得相干光的两类典型方法,1.分波面法,

3、2.分振幅法,在同一波面上两固定点光源,发出的光产生干涉的方法为分波面法。如杨氏双缝干涉实验。,一束光线经过介质薄膜的反射与折射,形成的两束光线产生干涉的方法为分振幅法。如薄膜干涉、等厚干涉等。,光在不同媒质中传播的特点,8,光程,可见两束光是加强或减弱不一定由几何路程差决定.处理方法是把光在介质中的波长折合成它在真空中的波长作为测量距离的标尺,并进一步把光在介质中传播的距离折合成光在真空中传播的距离.,例:光在介质中传播了长度为L的几何路程,则光程为多少?,光程为光在媒质中传播的波程与媒质折射率的乘积。,2.光程差,光程差为两束光的光程之差。,如果光线穿过多种媒质时,其光程为:,光程差与相位

4、差的关系为:,光程差与相位差的关系,光程差每变化一个波长,相位差变化,光程差为 ,相位差为 ;,则相位差为:,结论:,(1)在真空中:几何路程=光程,(2)在介质中:几何路程光程,光程差与相位差,透镜无附加光程差,续上,相位差为,分波面与分振幅,分振幅法,获得相干光的两类典型方法,第二节,杨氏在1801年首先用实验的方法研究了光的干涉现象,为光的波动理论确定了实验基础。,杨氏双缝干涉,两列相干柱面波的干涉,一、杨氏双缝干涉实验,条纹间距关系式,1.明纹位置,k=0时:,0,明纹,零级明纹位于屏幕中央,只有一条。,k=1时:,1级明纹有两条,对称分布在屏幕中央两侧。,其它各级明纹都有两条,且对称

5、分布。,1,2,3,4,1,2,3,4,暗纹,0,0,2.暗纹位置,k=0时:,零级暗纹有两条,对称分布在屏幕中央两侧。,k=1时:,1级暗纹有两条,对称分布在屏幕中央两侧。,其它各级暗纹都有两条,且对称分布。,1,2,3,4,1,2,3,4,3.条纹间距,a.相邻明纹间距:,b.相邻暗纹间距:,可以看出相邻明纹与相邻暗纹的间距都相同,所以条纹明暗相间平行等距。,明暗条纹的位置,白光照射时,出现彩色条纹,P99例1 在杨氏双缝干涉实验中,用波长=589.3 nm的纳灯作光源,屏幕距双缝的距离d=800 nm,问:(1)当双缝间距mm时,两相邻明条纹中心间距是多少?(2)假设双缝间距10 mm,

6、两相邻明条纹中心间距又是多少?,解,(1) d=1 mm时,(2) d=10 mm时,已知,=589.3 nm,d=800 nm,求,(1) d=1 mm时,(2) d=10 mm时,P99例2 以单色光照射到相距为0.2 mm的双缝上,双缝与屏幕的垂直距离为1 m.(1)从第一级明纹到同侧的第四级明纹间的距离为7.5 mm,求单色光的波长;(2)若入射光的波长为600 nm,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3: 波长为 632.8 nm 的激光,垂直照射在间距为 1.2 mm 的双缝上,双缝到屏幕的距离为 500 mm,求两条第

7、4级明纹的距离。,解:,由明纹公式:,两条 4 级明纹的距离为:,例4: 在双缝干涉实验中,用波长为 632.8 nm 的激光照射一双缝,将一折射率为 n=1.4 的透明的介质薄片插入一条光路,发现屏幕上中央明纹移动了 3.5个条纹,求介质薄片的厚度 e 。,解: 由于中央明纹移动了 3.5 个条纹,则插入的介质薄片所增加的光程差为 3.5 个波长,对应原屏幕中央 o 点两条光线的光程差也为 3.5 。,在原屏幕中央o点两光线的光程差为:,对于o点:,洛埃镜实验,二、劳埃德镜分波面干涉,例5. 如图,把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来的第五级明纹所在的位置变为中央明纹

8、.己知光波波长为610 m,求插入的玻璃片的厚度t,-7,作业: P167 111 书上 118 119 1111 11-12,118,119,1111,1112,第三节,1.透镜不引起附加光程差,通过光轴的光线波程最短,但在透镜中的光程长;远离光轴的光线波程长,但在透镜中的光程短,总的来讲,各条光线的光程都是相同的。,2.半波损失,产生条件:,光从光疏媒质进入光密媒质;,反射光中产生半波损失。,反射光存在半波损失,反射光无半波损失,而折射光都无半波损失,单色光以入射角 i 从折射率为 n1媒质 进入折射率为媒质 n2 的媒质,,在薄膜的上下两表面产生的反射光 光、 光,满足相干光的 5 个条

9、件,能产生干涉,经透镜汇聚,在焦平面上产生等倾干涉条纹。,从焦点 P 到 CD 波面,两条光的光程差为 0,则在未考虑半波损失时 光、 光的光程差为:,由折射定律,反射光考虑半波损失:,反射光未考虑半波损失时,+,平行平面膜透射,注意:透射光和反射光干涉具有互补 性 ,符合能量守恒定律.,反射光有半波损失,透射光无半波损失.,反射光无半波损失,透射光有半波损失.,在光学器件中,由于表面上的反射与透射,在器件表面要镀膜,来改变反射与透射光的比例。可有增透膜,增反膜。,例如:较高级的照相机的镜头由 6 个透镜组成,如不采取有效措施,反射造成的光能损失可达 45%90%。为增强透光,要镀增透膜,或减

10、反膜。复杂的光学镜头采用增透膜可使光通量增加 10 倍。,1.增透膜,光学镜头为减少反射光,通常要镀增透膜。,增透膜是使膜上下两表面的反射光满足减弱条件。,减弱,K的取值必须保证:,例:为增强照相机镜头的透射光,往往在镜头(n3=1.52)上镀一层 MgF2 薄膜(n2=1.38),使对人眼和感光底片最敏感的黄绿光 = 555 nm 反射最小,假设光垂直照射镜头,求:MgF2 薄膜的最小厚度。,解:,减弱,k=0,膜最薄,通常 k 取 1,,在该厚度下蓝紫光反射加强,所以我们看到镜头表面为蓝紫色。,2.增反膜,减少透光量,增加反射光,使膜上下两表面的反射光满足加强条件。,使两束反射光满足干涉加

11、强条件,例如:激光器谐振腔反射镜采用优质增反膜介质薄膜层已达15 层,其反射率99.9。,加强,增反膜,解 (1),绿色,(2) 透射光的光程差,红光,紫光,平行膜例,空气,油膜,玻璃,1,5,.,0,1,.,4,1,.,算例,续上,作业: P166 112 书上 P168 1113 1114,1113,正面反射光明纹公式:,不可见,不可见,红光,紫光,所以正面呈现紫红色,背面透射光明纹公式:,不可见,不可见,绿光,所以背面呈现绿色.,1114,透射光明纹公式:,第四节,等厚干涉,非平行膜等厚干涉,非平行膜的等厚干涉,等厚干涉:在同一干涉条纹下薄膜厚度相同。,一、劈尖,用单色平行光垂直照射玻璃

12、劈尖,由于在同条纹下的薄膜厚度相同,形成干涉条纹为平行于劈棱的一系列等厚干涉条纹。,由于单色光在劈尖上下两个表面后形成 、 两束反射光。满足干涉5个条件,由薄膜干涉公式:,加强,减弱,1.劈棱处,dk= 0,光程差为,劈棱处为暗纹,为纯粹半波损失点.,2.第 k 级暗纹处劈尖厚度,由,3.相邻暗纹劈尖厚度差,4.相邻条纹间距,注:相邻明条纹劈尖厚度差也为,相邻明条纹间距也为,干涉条纹的移动,劈尖干涉的应用,3)检验光学元件表面的平整度,4)测细丝的直径,P110例 1 波长为680 nm的平行光照射到L=12 cm长的两块玻璃片上,两玻璃片的一边相互接触 ,另一边被厚度=0.048 mm的纸片

13、隔开. 试问在这12 cm长度内会呈现多少条暗条纹 ?,解,共有142条暗纹,解,例3:测量钢球直径,用波长为589.3nm的钠黄光垂直照射长 L=20mm 的空气劈尖,测得条纹间距为,求:钢球直径d。,解:,劈尖例一,玻璃,玻璃,玻璃,玻璃,劈尖例二,三、牛顿环,将一块半径很大的平凸镜与一块平板玻璃叠放在一起,用单色平行光垂直照射,由平凸镜下表面和平板玻璃上表面两束反射光干涉,产生牛顿环干涉条纹。,牛顿环,空气薄膜相同处光程差相同,干涉条纹为一系列同心圆。,由一块平板玻璃和一平凸透镜组成,光程差,牛顿环实验装置,显微镜,S,L,M 半透半反镜,T,明纹,暗纹,光程差,将入射光从牛顿环下方入射

14、,从牛顿环上方观察。由于是透射光,空气薄膜。无半波损失,中心厚度为零,故光程差为0,为明斑。,教材113页(第三行)说反射式牛顿环的中心圆斑中总是暗纹,那么有办法让中心变成亮斑吗?怎么办?,将凸透镜稍微抬离平面玻璃,使凸透镜的下表面距平面玻璃上表面的厚度e满足下列条件时,中心为亮斑。,作业: P167 113 书上 P168 11-15 11- 16,11-15,11- 16,反射光有半波损失,A点为暗纹公式:,A点处为第11条暗纹,k=10,11- 6,光的衍射,一、光的衍射现象,光在传播过程中遇到障碍物,光波会绕过障碍物继续传播。,如果波长与障碍物相当,衍射现象最明显。,衍射现象,衍射现象

15、,二、惠更斯-菲涅耳原理,惠更斯原理-波在媒质中传播到的各点,都可看成新的子波源。,惠更斯原理只能解释波的衍射,不能给出波的强度。,菲涅耳原理-波传播到某一点的光强为各个子波在观察点的干涉叠加。,菲涅耳在惠更斯原理基础上加以补充,提出子波相干叠加的概念。,波在前进过程中引起前方某点的总振动,为面 S 上各面元 dS 所产生子波在 P 点引起分振动的总和。,振幅,与 有关。,三、菲涅耳与夫琅禾费衍射,1.菲涅耳衍射-发散光的衍射,观察比较方便,但定量计算却很复杂。,2.夫琅禾费单缝衍射-平行光的衍射,计算比较简单。,11- 7,夫琅禾费单缝衍射,夫琅禾费(17871826)是德国物理学家。178

16、7年3月6日生于斯特劳宾,父亲是玻璃工匠,夫琅禾费幼年当学徒,后来自学了数学和光学。1806年开始在光学作坊当光学机工,1818年任经理,1823年担任慕尼黑科学院物理陈列馆馆长和慕尼黑大学教授,慕尼黑科学院院士。夫琅禾费自学成才,一生勤奋刻苦,终身未婚,1826年6月7日因肺结核在慕尼黑逝世。,利用衍射原理测出了它们的波长。他设计和制造了消色差透镜,首创用牛顿环方法检查光学表面加工精度及透镜形状,对应用光学的发展起了重要的影响。他所制造的大型折射望远镜等光学仪器负有盛名。他发表了平行光单缝及多缝衍射的研究成果(后人称之为夫琅禾费衍射),做了光谱分辨率的实验,第一个定量地研究了衍射光栅,用其测

17、量了光的波长,以后又给出了光栅方程。,夫琅禾费集工艺家和理论家的才干于一身,把理论与丰富的实践经验结合起来,对光学和光谱学作出了重要贡献。1814年他用自己改进的分光系统,发现并研究了太阳光谱中的暗线(现称为夫琅禾费谱线),,单缝衍射,夫 琅 禾 费 单 缝 衍 射 基 本 光 路,衍射图样,单缝衍射图样的光强分布,在屏幕上某点 P 距屏幕中心 o 点为 x,对应该点的衍射角为 ,AB 间两条光线的光程差为 。,用 / 2 分割 ,过等分点作 BC 的平行线,等分点将 AB 等分-将单缝分割成数个半波带。,一、半波带法,分割成偶数个半波带,,分割成奇数个半波带,,P 点为暗纹。,P 点为明纹。

18、,半波带法,引例:,此方向得暗纹.,b,续上,减弱,加强,二、加强减弱条件,三、明纹暗纹位置,暗纹,明纹,注意:当k的级别较大或角较大时,应严格计算:,暗纹,明纹,1. 暗纹位置,两条,对称分布屏幕中央两侧。,其它各级暗纹也两条,对称分布。,2. 明纹位置,两条,对称分布屏幕中央两侧。,其它各级明纹也两条,对称分布。,3.中央明纹宽度,为两个一级暗纹间距,4.相邻条纹间距,相邻暗纹间距,相邻明纹间距,除中央明纹以外,衍射条纹平行等距。,条纹间距,1.,衍射现象明显。,衍射现象不明显。,2.,四、讨论,越大, 越大,衍射效应越明显.,入射波长变化,衍射效应如何变化 ?,波长因素,单缝宽度变化,中

19、央明纹宽度如何变化?,单缝位置对衍射条纹的影响,光源位置对衍射条纹的影响,P124例1 一单缝,宽为b=0.1 mm,缝后放有一焦距为50 cm的会聚透镜,用波长=546.1 nm的平行光垂直照射单缝,试求位于透镜焦平面处的屏幕上中央明纹的宽度和中央明纹两侧任意两相邻暗纹中心之间的距离如将单缝位置作上下小距离移动,屏上衍射条纹有何变化?,解,中央明纹宽度,其它明纹宽度,如将单缝位置作上下小距离移动,屏上衍射条纹不变,例题1,例题2,作业: P167 11 4 书 上P169 11 24 11- 25 (1)(2) 11- 26,11 24,(1)明纹位置:,因为k只能取整数,所以k=3,4,1

20、1- 25 (1),暗纹位置:,(2)明纹位置:,11- 26,明纹位置:,11-8,圆孔衍射 光学仪器的分辨本领,圆孔爱里,圆孔公式,爱里斑中的光能占通过圆孔光能的84%,分辨本领,光学仪器的分辨本领,瑞利判据,略偏临界,分辨星星,提高分辨,光学仪器分辨率,光学镜头直径越大,分辨率越高。,一般天文望远镜的口径都很大,世界上最大的天文望远镜在智利,直径16米,由4片透镜组成。,美国最大的望远镜直径为200英寸,在帕洛玛山。,哈勃望远镜可看到宇宙中97的天体。,地面观测,用哈勃望远镜观测,哈勃望远镜观察到新星的诞生,采用波长较短的光,也可提高分辨率。,电子显微镜用加速的电子束代替光束,其波长约

21、0.1nm,用它来观察分子结构。,电子显微镜拍摄的照片,11-9,衍射光栅,大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面)构成的光学元件。,一、光栅,衍射光栅 (透射光栅),反射光栅,从工作原理分,(闪耀光栅),二、衍射光栅,机制光栅,全息光栅,在玻璃片上刻划出一系列平行等距的划痕刻过的地方不透光,未刻地方透光。,通过全息照相,将激光产生的干涉条纹在干板上曝光,经显影定影制成全息光栅。,1.光栅制作,通常在 1 cm 内刻有成千上万条透光狭缝,相当于多光束干涉,光栅形成的光谱线,尖锐、明亮。,单缝衍射条纹,光栅衍射谱线,2.光栅常数,透光缝宽度 b,不透光缝宽度 b,光栅常数,光栅常数:,三、光栅方程,

22、两两相邻光线的光程差都相同。如果在某个方向上,相邻两光线光程差为 k,则所有光线在该方向上都满足加强条件。,用平行光垂直照射在光栅上,相邻两条光线的光程差,加强,光栅方程,四、谱线位置,加强,当 角很小时,由光栅方程,明纹,播放动画,播放动画,N越大,光栅常数越小,明纹越窄,明纹间相隔越远.,光栅中狭缝条数越多,明纹越细.,(a)1条缝,(f)20条缝,(e)6条缝,(c)3条缝,(b)2条缝,(d)5条缝,例:分光计作光栅实验,用波长 = 632.8 nm的激光照射光栅常数 d = 1/300 mm的光栅上,问最多能看到几条谱线。,解:在分光计上观察谱线,最大衍射角为 90,取,能观察到的谱

23、线为11条:,五、缺级现象,1. 光栅衍射是单缝衍射与多光束干涉合成的结果,光栅中各主极大受到单缝衍射光强的调制。,2.当光栅明纹处恰满足单缝衍射暗纹条件,该处光强为 0 ,出现缺级。,播放动画,单缝衍射减弱条件:,光栅衍射加强条件:,两式相比,3.缺级条件,m为整数比,m为整数比时,光栅谱线中m、2m、3m等处缺级。,当 m=4 时,谱线中的第 8、 4、4、8级条纹缺级。,P133例1 用白光垂直照射在每厘米有6500条刻痕的平面光栅上,求第三级光谱的张角.,解,红光,紫光,不可见,第三级光谱的张角,第三级光谱所能出现的最大波长,绿光,光栅例一,光栅例二,以=600nm的单色光入射光栅,第

24、一级主极大对应sin=0.10。如以=500nm的单色光入射同样的光栅,发现第三极主级大缺级,求此光栅狭缝的可能宽度a对于=500nm的光共能看到多少条主极大明纹?,缺级,作业:P167 115 书上 P170 1127 1130 1131 1132,1127,(1)单缝明纹位置:,(2)光栅明纹位置:,1130,第一次重合,第二次重合,1131,最多能看到第3级光谱.,光栅例三,所以在法线两侧能观察到的最大干涉级别分别为5级和1级.,1132,m=2第二级光谱明纹要缺级,不符合题意,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,机械横波与纵波的区别,机械波穿过狭缝,一、自然光、偏振光、部分偏振光,电磁

25、波是横波,E、B、v三者都是垂直的。,1.机械横波特点:,振动面:振动方向与传播方向构成的平面.,自然光 :一般光源发出的光中,包含着各个方向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等(轴对称)这样的光叫自然光 .,自然光以两互相垂直的互为独立的 (无确定的相位关系)振幅相等的光振动表示 , 并各具有一半的振动能量 .,各光矢量间无固定的相位关系 .,二互相垂直方向是任选的 .,2.自然光,用相互垂直的光振动描写自然光。,这两个方向的光振动的光强为自然光强度的一半。,光振动只沿某一固定方向的光 .,3.偏振光(线偏振光、完全偏振光),4.部分偏振光,某一个方向的光振动占优势。,某一方向的光振动比与

26、之垂直方向上的光振动占优势的光为部分偏振光 .,二向色性 : 某些物质能吸收某一方向的光振动 , 而只让与这个方向垂直的光振动通过, 这种性质称二向色性 .,偏振片 : 涂有二向色性材料的透明薄片 .,偏振化方向 : 当自然光照射在偏振片上时,它只让某一特定方向的光通过,这个方向叫此偏振片的偏振化方向 .,二、偏振片、起偏与检偏,具有二向色性的有机晶体有硫酸碘奎宁、电气石或聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸泡后,在高温下拉伸、烘干,然后粘在两块玻璃片之间就形成了偏振片,当自然光照射在其上时,只允许某个特定方向的光振动通过,形成偏振光。,1.偏振片,聚乙烯醇浸碘后拉成薄膜,夹在两玻璃片间制成偏振片。,2.

27、偏振化方向,允许特定光振动通过的方向。,3.起偏,将自然光转变成偏振光的过程。,4.检偏,检测偏振光的过程。,检 偏,当 P1 / P2 时,,透射光最强。,当 P1 P2 时,,透射光为0。,实验发现,三、马吕斯定律,马吕斯 ( Etienne Louis Malus 1775-1812 ),马吕斯从事光学方面的研究。1808年发现反射时光的偏振,确定了偏振光强度变化的规律(现称为马吕斯定律)。他研究了光在晶体中的双折射现象,1811年,他与J.毕奥各自独立地发现折射时光的偏振,提出了确定晶体光轴的方法,研制成一系列偏振仪器。,法国物理学家及军事工程师。出生于巴黎,1796年毕业于巴黎工艺学

28、院,曾在工程兵部队中任职。1808年起在巴黎工艺学院工作。1810年被选为巴黎科学院院士,曾获得过伦敦皇家学会奖章。,两偏振片偏振化方向夹角为 。,将通过 P1 的光矢量振幅 A1 ,分解为平行于P2 的分量 A2 和垂直于P2的分量 A 。,垂直分量 A 不能通过P2 ,平行分量 A2 可通过 P2 。,由于光强与光振幅平方成正比,,马吕斯定律,马吕斯定律,讨论:,1.当,时,,2.当,时,,立体电影,讨论 如图的装置 为偏振片,问下列四种情况,自然光在屏上有无干涉条纹?,无(两振动互相垂直),(1)去掉 保留,(2)去掉 保留,(3)去掉 保留,(4) 都保留,无(两振动互相垂直),无(无

29、恒定相位差),有,例1.两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光线透过。当其中一偏振片慢慢转动180 时透射光强度发生的变化为:, B ,(A)光强单调增加;,(B)光强先增加,后有减小至零;,(C)光强先增加,后减小,再增加;,(D)光强先增加,然后减小,再增加再减小至零。,例2.有三个偏振片堆叠在一起,第一块与第三块的偏振片化方向相互垂直,第二块和第一块的偏振化方向相互平行,然后第二块偏振片以恒定的角速度 w 绕光传播的方向旋转,设入射自然光的光强为 I0。求此自然光通过这一系统后,出射光的光强.,P140例 有两个偏振片,一个用作起偏器, 一个用作检偏器当它们偏振化方向间的夹角

30、为 时 , 一束单色自然光穿过它们, 出射光强为 ; 当它们偏振化方向间的夹角为 时,另一束单色自然光穿过它们 , 出射光强为 , 且 . 求两束单色自然光的强度之比 .,解 设两束单色自然光的强度分别为I10 和 I20 .,经过起偏器后光强分别为 和,经过检偏器后,简例,作业:P167 116 书上 P170 1135 1136,1135,1136,解:设总入射光强为I,自然光强为I1,线偏振光强为I2,11-11,反射光与折射光的偏振,一、反射光与折射光的偏振,当自然光入射到媒质表面时,反射光和折射光都是部分偏振光。对于一般的光学玻璃 , 反射光的强度约占入射光强度的7.5% , 大部分

31、光将透过玻璃.,入射平面:入射光线与面法线构成的平面,实验证明:,1.在反射光中垂直于入射平面的分振动较多,折射光中平行于入射平面的分振动较多.,2.布儒斯特发现:以特定入射角入射,反射光可为垂直于入射平面的完全线偏振光。,二 、布儒斯特定律,当入射角满足,时,反射光为,偏振光,折射光为部分偏振光。,反射线与折射线垂直。,证明:,由折射定律,和布儒斯特定律,证毕,即反射线与折射线垂直。,玻璃n2=1.5 ,,布儒斯特角,水n2=1.33 ,,三、玻璃堆,玻璃堆可产生较强的反射偏振光。,折射起偏,在平行玻璃板的上、下界面上,入射角都满足布儒斯特角,,例.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),

32、设入射角等于布儒斯特角i0,则在界面 2 的反射光, B ,(A)光强为零;,(B)是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面;,(C)是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面;,(D)是部分偏振光。,(1)反射光和折射光互相垂直 .,(2)根据光的可逆性,当入射光以 角从 介质入射于界面时,此 角即为布儒斯特角 .,讨论光线的反射和折射(起偏角 ),例题,如图示,自然光由空气入射到折射率 的水面上,入射角为 时反射光为线偏振光。今有一块折射率 的玻璃浸入水中,若光由玻璃反射也成为完全偏振光,求水面与玻璃之间的夹角.,己知入射光强度为 ,不考虑介质对光的吸收。(1)计算图(a)中的透射光强占入射光强 的比例。(2)计算图(b)中的反射光强 和折射光强 占入射光强 的比例。,图(a),图(b),作业:P167 117书上 P170 1134,1134,

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 企业管理 > 管理学资料

本站链接:文库   一言   我酷   合作


客服QQ:2549714901微博号:道客多多官方知乎号:道客多多

经营许可证编号: 粤ICP备2021046453号世界地图

道客多多©版权所有2020-2025营业执照举报