1、波动光学部分 复习,光程,设c为光在真空中的传播速度,v为光在折射率为n的媒质中的传播速度,由折射率定义,t 时间内,光在介质中传播的距离,意义:将媒质中的路程折算成真空中的路程,以便比较,可理解为在相同时间内光线在真空中传播的距离。,光程差:,相位差:,光干涉条件,双缝干涉,干涉条纹在屏幕上的分布:,屏幕中央(k = 0)为中央明纹,其中 k 称为条纹的级数,相邻两明纹或暗纹的间距:,在双缝干涉实验中,用波长为500 nm的单色光垂直入射到双缝上,屏与双缝的距离D=200 cm,测得中央明纹两侧的两条第十级明纹中心之间距离为x=2.20 cm,求两缝之间的距离d(1nm=109m),上下两条
2、10级明条纹间距:,狭缝边缘出射的两条光线光程差:,光的衍射,夫琅禾费单缝衍射条纹:,暗纹,明纹,缝宽 b 越小,衍射角 越大,衍射越显著;,缝宽 b 越大,衍射角 越小,衍射越不明显;,当 b 时,不发生衍射现象。,光的干涉和衍射现象反映了光的什么性质?,光的偏振现像说明光波是什么波?,波动性质,横波,用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,欲使屏上的干涉条纹间距变大,可采用:,使两缝间距变小,使屏与双缝之间的距离变大,1) 光栅方程 :,主明纹,Y,I,光 栅,透 镜,屏 幕,光栅方程,中央 明纹,1级明纹,2级明纹,3级明纹,-1级明纹,-2级明纹,-3级明纹,(主最大),2) 暗纹,Y,
3、光 栅,透 镜,屏 幕,(minima),暗纹,缝间干涉主极大就是光栅衍射主极大,其位置满足, 光栅方程,多缝干涉主极大光强受单缝衍射光强调制,使得主极大光强大小不同,在单缝衍射光强极小处的主极大缺级。,缺级条件,如,缺级,缺级,3. 缺级条件分析,2. 光栅方程,一束具有两种波长的平行光垂直照射到一个衍射光栅上,测得波长 的第三级主极大衍射角和 的第四级衍射角均为30o,已知 求(1)光栅常数a+b,(2)波长,解:(1)由光栅的主极大公式,光的折射,折射定律:, 折射光线总是位于入射面内,并且与入射光线分居在法线的两侧;, 入射角 i 的正弦与折射角 r 的正弦之比为一个常数,n21称为第二种介质对第一种介质的相对折射率,光的偏振,布儒斯特定律:当自然光以布儒斯特角入射到两不同介质的表面时,其反射光为线偏振光,光振动垂直于入射面。,布儒斯特角:,玻璃堆,线偏振光,马吕斯定律:光强为 I1 的线偏振光,透过偏振片后,其透射强度为:,自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是 (1) 在入射面内振动的完全线偏振光 (2) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光 (3) 垂直于入射面振动的完全线偏振光 (4) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光,一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成45角,则穿过两个偏振片后的光强I为,