【教学课件】第十七章波动光学.ppt

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1、 第十七章第十七章 波动光学波动光学171 光源光源 单色光单色光 相干光相干光172 双缝干涉双缝干涉173 光程与光程差光程与光程差174 薄膜干涉薄膜干涉等倾条纹等倾条纹175 薄膜干涉薄膜干涉 等厚条纹等厚条纹176 麦克耳孙干涉仪麦克耳孙干涉仪177 干涉条纹的可见度干涉条纹的可见度178 光的衍射现象光的衍射现象 惠更斯惠更斯 菲涅耳原理菲涅耳原理179 单缝的夫琅和费衍射单缝的夫琅和费衍射1710 圆孔的夫琅和费衍射圆孔的夫琅和费衍射1711 光栅衍射光栅衍射1712 X 射线的衍射射线的衍射1713 自然光和偏振光自然光和偏振光1714 起偏和检偏起偏和检偏 马吕斯定律马吕斯定

2、律1715 反射和折射时光的偏振反射和折射时光的偏振1716 光的双折射光的双折射1717 椭圆偏振光和圆偏振光椭圆偏振光和圆偏振光 偏振光的干涉偏振光的干涉1718 人为双折射人为双折射1719 旋光现象旋光现象教学要求教学要求一、光的干涉一、光的干涉1、理解相干光的条件，了解获得相干光的方法；、理解相干光的条件，了解获得相干光的方法；2、掌握光程、光程差和干涉条纹的条件。理解半波、掌握光程、光程差和干涉条纹的条件。理解半波损失的产生；损失的产生；3、掌握薄膜等厚干涉条纹的主要规律及其应用；、掌握薄膜等厚干涉条纹的主要规律及其应用；4、了解等倾干涉和迈克耳逊干涉仪的构造和原理；、了解等倾干涉

3、和迈克耳逊干涉仪的构造和原理；教学要求教学要求二、光的衍射二、光的衍射1、理解惠更斯、理解惠更斯-菲涅耳原理的涵义及它对光衍射现象菲涅耳原理的涵义及它对光衍射现象的定性解释；的定性解释；2、会用半波带法分析单缝的夫琅禾费衍射图样；、会用半波带法分析单缝的夫琅禾费衍射图样；3、掌握光栅公式的应用；、掌握光栅公式的应用；4、了解衍射对光学仪器分辨率的影响；、了解衍射对光学仪器分辨率的影响；5、了解、了解X光的衍射现象，理解布喇格公式的物理意义。光的衍射现象，理解布喇格公式的物理意义。教学要求教学要求三、光的偏振三、光的偏振1、明确自然光与偏振光的区别；、明确自然光与偏振光的区别；2、知道产生偏振光

4、的几种方法，掌握布儒斯特定律和、知道产生偏振光的几种方法，掌握布儒斯特定律和马吕斯定律；马吕斯定律；3、知道双折射现象及所产生的偏振光。、知道双折射现象及所产生的偏振光。171 光源 单色光 相干光一、光的本性一、光的本性波动特性：光有干涉、衍射和偏振现象。粒子性：光电效应二、光源二、光源1.光源及光致物质冷光源：利用化学能、电能或光能激发；热光源：利用热能激发；磷光物质：光源移去后仍能发光；荧光物质：光源移去后，停止发光。2.普通光源的发光机理（非激光光源）处于激发态的原子（或分子）的自发辐射原子发射的光波是一段频率一定、振动方向一定、有限长的光波（通常称为光波列）=(E2-E1)/hE1E

5、2能级跃迁辐射能级跃迁辐射波列波列波列长波列长L=c普通光源中，各个原子的激发和辐射参差不齐，是一种随机过程独立独立(不同不同原子发的光原子发的光)独立独立(同一原子先后发的光同一原子先后发的光)三、单色光三、单色光具有单一频率的光波称为单色光。任何光源所发出的光波都有一定的频率（或波长范围，在此范围内，各种频率（或波长）所对应的强度是不同的。波长所对应的波长范围越窄，光的单色性越好谱线宽度：通常用强度下降到的两点之间的波长范围 谱线宽度是标志谱线单色性好坏的物理量四、相干光四、相干光1.光矢量在光源中产生感光作用与生理作用的电场强度，我们将称为光矢量。2.光的非相干叠加其中所以或 1 2 E

6、0E10E203.相干光的条件综上所述综上所述：我们把能产生相干叠加的两束光称为相干光，相干叠加必须满足振动频率相同，方向相同，相位差恒定的条件。干涉相长干涉相消若pS*分波面法分波面法分振幅法分振幅法p薄膜薄膜S S*4.相干光和获得方法分阵面法：从同一波阵面上取出两部分作为相干光源；分振幅法：当一束光投射到两种介质的分界面时，一部分反射，一部分透射，分成两部分或若干份。172 双缝干涉一、杨氏双缝实验一、杨氏双缝实验1.分波阵面获得相干光 2.干涉明暗条纹的位置P 点处的波程差在 D d,Dx，即 很小时1)双缝干涉的明暗纹条纹pr1 r2 xx0 xI xxDdo2)干涉明暗纹的位置明纹暗纹两相邻明纹或暗纹的间距都是思考与讨论：思考与讨论：简单描述杨氏实验在下列情况下条纹的变化（1）使屏离双缝的间距增大（2）使光源波长变大（3）两缝的间距增加（4）用两个独立光源，使其分别通过各个缝二、常见的几种干涉实验（自学）二、常见的几种干涉实验（自学）1.菲涅耳双棱镜实验2.菲涅耳双镜实验3.洛埃德镜实验思考题解答：（1）变疏；（2）变疏；（3）变密；（4）无干涉条纹 PPT格式大学物理教案，含文字、图形、公式，可解除您编辑教案的劳苦，打印出漂亮的教案。适用对象：非物理专业学生的普物课,200元。