西安科技大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第十七章 波动光学

第大章 波动光学 0 研究光的波动特性： 干涉、衍甜、偏振 波动光学B

研究光的波动特性： 干涉、衍射、偏振 波动光学B

光的干然

§17-1光的单色性和相干性 1.热光源发光特点 M- 激发态上电子的寿命 ~101-108s 发光持续时间~108s 激发 辐射 口发光是间歇的 光波列=-长度有限、频率一定、振 动方向一定的光波

§17-1 光的单色性和相干性 发光持续时间 激发 辐射 激发态上电子的寿命 s 1 1 8 ~10 10 − − − − s 8 ~ 10− 1.热光源发光特点 发光是间歇的 光波列 -长度有限、频率一定、振 动方向一定的光波

0 不同原子激发、辐射时彼此没有 联系 同一时刻各原子发出光波的频 率、振动方向和相位各不相同 同一原子不同时刻所发出的波列 振动方向和相位各不相同

不同原子激发、辐射时彼此没有 联系 -同一时刻各原子发出光波的频 率、振动方向和相位各不相同 同一原子不同时刻所发出的波列 ，振动方向和相位各不相同

2.单色性 光波：4.3x104-7.5×104Hz的电磁波 0 色散：红橙黄绿青蓝紫-可见光谱 0 单色光：具有单一频率的光波 3.相干性 两个独立的光源发出的光或同一光 源的两部分发出的光都不是相干光 同一原子同一次发出的光在空间相 遇时是相干光

3.相干性 两个独立的光源发出的光或同一光 源的两部分发出的光都不是相干光 同一原子同一次发出的光在空间相 遇时是相干光 2.单色性 单色光：具有单一频率的光波 光波： 4.3101 4 −7.5101 4 Hz 的电磁波 色散：红橙黄绿青蓝紫-可见光谱

4.相干光的获得方法 口分波阵面法：从同一波阵面上取出 两部分作为相干光源 如杨氏双缝实验 口分振幅法：利用光在两种介质分界 面上的反射光和透射光作为相干光 如薄膜干涉

分振幅法：利用光在两种介质分界 面上的反射光和透射光作为相干光 如薄膜干涉 4.相干光的获得方法 分波阵面法：从同一波阵面上取出 两部分作为相干光源 如杨氏双缝实验

§17-2双缝干涉 一.杨氏双缝实验 1.装置原理

S S1 2 S d §17-2 双缝干涉 一 .杨氏双缝实验 1.装置原理

2.干涉明暗条纹的位置 波程差 0=乃-r≈dsn0≈dg9=d奇

x 2 1  = r − r 1 r 2 r P  S 0 D S1 2 S d 2.干涉明暗条纹的位置 波程差 2 1  = r − r  d sin   dtg D x = d

±k入 极大 δ=d ±2k+0) 极小 可得干涉明暗条纹的位置 D人 士k 明纹 X= 暗纹 其中 k=0,1,2,3

可得干涉明暗条纹的位置    x = d D k   明纹 ( ) d D k 2 2 1   + 暗纹 其中 k = 0,1, 2, 3 D x  = d 极小 2 (2 1)   k +  k 极大    =

讨论： 口对应于=0的明纹称为中央明纹，对 应于k=1,=2,.称为第一级，第二级 .明纹 相邻两明（或暗）纹的间距 DA △x=Xk+1一Xx= 明暗相间的等间隔条纹

讨论： 对应于k=0的明纹称为中央明纹, 对 应于k=1, k=2,称为第一级, 第二级 ，明纹 相邻两明(或暗)纹的间距 k k x = x − x +1 d D = -明暗相间的等间隔条纹