上海中医药大学：《物理学》课程教学资源（PPT课件）第十一章 波动光学

第十一章波动光学 第十一章 波动光学

第十一章 波动光学

教学基本要求 第十一章波动光学 1.了解光的相干性，掌握双缝干涉、洛埃镜实验和 薄膜干涉现象的产生条件和计算方法。 2.理解惠更斯-菲涅耳原理，掌握单缝衍射、光栅衍 射和X射线衍射现象产生的条件和计算方法。 3.了解光的偏振和物质的旋光现象，掌握马吕斯定 律的应用和物质旋光度的测量方法

1. 了解光的相干性，掌握双缝干涉、洛埃镜实验和 薄膜干涉现象的产生条件和计算方法。 2. 理解惠更斯-菲涅耳原理，掌握单缝衍射、光栅衍 射和X射线衍射现象产生的条件和计算方法。 3. 了解光的偏振和物质的旋光现象，掌握马吕斯定 律的应用和物质旋光度的测量方法。 教学基本要求 第十一章 波动光学

第一节 光的干涉 光是一种电磁波 平面电磁波方程 Ea u 光矢量用E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 1 真空中的光速 EoMo 元：400~760nm 可见光的范围 y:7.5×104~4.3×1014Hz

一 光是一种电磁波 cos ( ) 0 u r E  E  t  cos ( ) 0 u r H  H  t  平面电磁波方程 0 0 1   真空中的光速 c  可见光的范围 : 7.5 10 ~ 4.3 10 Hz : 400 ~ 760nm 14 14     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 . E  第一节 光的干涉

第一节 光的干涉 二相干光 1)普通光源的发光机制 AAAAA AMMAA AMMMA AMMA P 激发态 △t: 10-8~10-10s 跃迁 - 普通光源发光特 自发辐射 点：原子发光是断续 基态 的，每次发光形成一 原子能级及发光跃迁 长度有限的波列，各 原子各次发光相互独 △E=hv 立，各波列互不相干

P 2 1 二 相干光 : 10 ~ 10 s 8 10 t 普通光源发光特 点： 原子发光是断续 的，每次发光形成一 长度有限的波列, 各 原子各次发光相互独 立，各波列互不相干. 1）普通光源的发光机制 E  h 原子能级及发光跃迁 基态 激 发 态 E n 跃迁 自发辐射 第一节 光的干涉

第一节 光的干涉 2)相干光的产生 波阵面分割法 振幅分割法 光源

2）相干光的产生 波阵面分割法 光源* 1 s 2s 振幅分割法 第一节 光的干涉

第一节 光的干涉 三杨氏双缝干涉实验 B p _2 ar=dsino-d 士k九 加强 k=0,1,2,… 2 减弱 D 明纹 a D2k+) k=0,1,2,… 暗纹

2 (2 1)   k  减弱  k     D x r d sin d 加强 k  0,1,2, 2 (2 1)   k  d D 暗纹  d D  k x  明纹 k  0 ,1,2 , 三 杨氏双缝干涉实验 第一节 光的干涉 p 1 s 2 s s x o o  B d 1r 2 r D r  ）

第一节 光的干涉 明暗条纹的位置 士 D入 明纹 x= k=0,1,2,… ±2+ 暗纹 讨论 1)白光照射时，出现彩色条纹 Dλ 2)条纹间距 △X= (△k=1) d 3)条纹间距△x与d、D、几的关系

讨论 2) 条纹间距 (k  1) d D x    明暗条纹的位置 1) 白光照射时，出现彩色条纹 2 (2 1)   k  d D 暗纹  d D  k x  明纹 k  0 ,1,2 , 3） 条纹间距 x与d、D、 的关系 第一节 光的干涉

第一节 光的干涉 1)d、d'一定时，若几变化，则△x将怎样变化？ S2 红光 绿光 紫光

1）d、d一定时，若 变化，则 x 将怎样变化？ 第一节 光的干涉

第一节 光的干涉 2)入、d'一定时，条纹间距△x与d的关系如何？ S2 缝间距变小 缝间距变大

2）、d '一定时，条纹间距x与 d 的关系如何？ 第一节 光的干涉

第一节 光的干涉 四 洛埃镜实验 E 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元，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

四 洛埃镜实验 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. π 1 s E 2 s d D E' L 第一节 光的干涉 M K