1、第九章 电磁感应,电磁感应定律,结论 电磁感应现象：通过一个闭合回路所包围的面积的磁通量发生变化时，回路中就有电流产生。（不管这种变化是由什么原因引起的，）感应电流：由于通过回路中的磁通量发生变化，而在回路中产生的电流。感应电动势：由于磁通量的变化而产生的电动势叫感应电动势。,感应电流取这样的方向，它所产生的磁场要 阻碍自己回路中原磁通量的变化。,楞次定律,1.楞次定律文字表述：,2.确定感应电流方向的四个客体 确定原磁场的方向； 确定原磁通量如何改变； 确定感应电流的磁场方向； 确定感应电流的方向。,3楞次定律是能量转化和守恒定律的具体表现。外力做功 电能,例题：如图，试问A、B、C三个矩形
2、线框 中是否产生感应电流？, ,A：水平向右运动，B、S都不变， 不变，无I感产生。 B：竖直向下运动，B减小，S不变， 减小，有I感产生；方向为顺时针方向。 C：垂直与纸面向外运动，B减小，S不变， 减小，有I感产生；方向为顺时针方向。,法拉第电磁感应定律,1.法拉第电磁感应定律,无论任何原因，只要回路面积内的磁通量发 生变化，回路中就会产生感应电动势，其大小正 比于磁通量对时间的变化率。,多匝线圈：,闭合回路中的感应电流：,注意：,1.i 的产生是普遍的，只要有 的变化，就有i ；而 Ii 的产生是有条件的，必须是闭合回路。,2.负号 是楞次定律的数学表示，它表明感应电流产生的磁场方向总是
3、阻碍原磁场的变化。,实质：变化的磁场激发电场。,例1：线圈的匝数N50，通过线圈的磁 通量随时间的变化率 ，求线 圈中的感应电动势。,解：,第十章光的波动性,第一节 光的干涉,一、 光的相干性,真空中的光速,光波的相干性：两列振动方向相同、频率相同、相位相同或相差恒定的光波在空间相遇时，叠加形成明暗相间的条纹。 相干光波：满足相干性的光波叫做相干光波。,相干长度：能观察到干涉现象的最大光 程差叫做相干长度。,二 杨氏双缝干涉实验（在空气中）,1. 光波程差,2.干涉条件:,.明纹 （k=0.1.2.3),.暗纹 （k=1.2.3),.明纹 （k=0.1.2.3),.暗纹 （k=1.2.3),K
4、=0，X=0，在O点出现中央明纹,3、干涉条纹的间距： x,相邻的两条明纹中心或相邻的两条暗纹 中心之间的距离称为条纹间距。,特点：,1）相邻的干涉条纹的间距 x相等；,3）若d、D不变， x与成正比。,干涉条纹是等光强、等间距的匀排光谱条纹。,例题：单色光射在两个相距 的双缝上，在距缝1.0m处的屏上，第一级明纹到第四级明纹的距离为 ，求此单色光的波长。,解：由明纹公式：,.明纹 （k=0.1.2.3),得：,三、劳埃镜实验,半波损失 ：光从光速较大的介质射向光速较小的介质时反射光的相位较之入射光的相位跃变了 ， 相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的波程差，称为半波损失。,半波损失产生的
5、条件：,当光线以接近0度或90度的入射角，从光疏媒质射向光密媒质时，其反射光线会产生数值为的相位突变。,劳埃镜实验的意义：,证明光线从光疏媒质射向光密媒质时，其反射光线会产生半波损失这一事实。,四、 光程和光程差,真空与介质中的光速、波长 设介质的折射率为n，单色光在真空、介质中的传播速度各为c、u，波长各为 、，则 介质的折射率：,单色光在介质中的波长：,N1,2、光程和光程差,光程：光与介质中几何路程相当的真空路程。 设光波在介质中的几何路程为：r 光波在介质中传播几何路程 r 所需时间为： 光波在 时间内在真空中的几何路程为：,光程差 ：两条光线的光程之差。, 为半波长的偶数倍时，干涉加
6、强； 为半波长的奇数倍时，干涉减弱。,注意：透镜不产生附加光程差,例2： 若将杨氏双缝实验装置从空气中搬入水中，问双缝干涉图样是否有变化？怎么变？ 解：,介质中的条纹间距：,空气中的条纹间距：,故：水中的干涉条纹变得更密、更细。,五、 薄膜干涉,（只要求掌握光线垂直入射的情况） 如图：反射光线2、3在空中相遇，产生干涉。 1. 光程差 ：,半波损失,2、产生半波损失的条件：,若 ，则反射光2、3均无半波损失，故无半波损失。,若 ，两条光线产生的半波损失相互抵消，故无半波损失。,若 ，则反射光3有半波损失，反射光2无半波损失，故有半波损失。,若 ，则反射光2有半波损失，反射光3无半波损失，故有半波损失。,3、薄膜干涉的应用,增透膜 在光学元件的表面均匀镀膜，使入射单色光在镀 膜两表面的反射光在反射面发生相消干涉。,2）高反射膜 在光学元件上适当镀膜层，使入射单色光在镀 膜两表面的反射光在反射面发生干涉加强，从 而减小光的透射率。,反射光,氟化镁,透射光,玻璃,空气,例3：如图所示，在透镜表面上镀一层MgF2(n2 = 1.38)一类的透明薄膜，其目的是利用干涉来降低玻璃表面的反射。为使波长为632.8nm的激光无反射地透过薄膜，薄膜的厚度至少为多少？（设光垂直入射）,解：,两次反射都有半波损失，故两反射光相互削弱 的条件为 ：,取k = 0得薄膜的最小厚度：,
